[pt] Neste trabalho foi estudada a formação de camadas de produtos de corrosão em dois aços, o API 5L X80 usado para transporte de óleo e gás e o API 5CT utilizado em poço de petróleo case tubing. Foram utilizadas as técnicas de perda de massa e técnicas eletroquímicas tais como resistência a polarização linear RPL, curvas tafel e espectroscopia de impedância eletroquímica EIS foram empregadas para determinar as taxas de corrosão. Os ensaios foram realizados em condições estáticas numa solução de salmoura 3 porcento wt de NaCl sob 55 bar de pressão parcial de CO2 e total de 75bar, tempos de exposição de 7, 15, 21 e 30 dias e temperaturas de 25 Graus Celsius, 50 Graus Celsius e 75 Graus Celsius. Microscopia eletrônica de varredura MEV foi usada para a análise da morfologia. DRX e EDS foram utilizadas para determinar a composição química. As camadas formadas foram avaliadas em função da espessura, morfologia e composição química. Encontrou-se que a 25 Graus Celsius só houve formação de camada de carbonato de ferro após 30 dias de imersão para ambos os aços e que para 50 Graus Celsius e 75 Graus Celsius houve formação de duas camadas para todos os tempos de imersão cuja composição química mostrou o carbonato de ferro FeCO3 como principal produto de corrosão para os dois aços. A condição de teste que apresentou menor taxa de corrosão e maior proteção da camada de carbonato de ferro FeCO3 foi para 75 Graus Celsius e 30 dias de tempo de imersão. Os resultados de RPL e EIS são semelhantes aos obtidos por perda de massa mantendo a mesma tendência de redução com o tempo e a temperatura. / [en] This study evaluated the CO2 corrosion layer formation on the surface of two different steels, the API 5L X80 used for oil and gas transportation and the API 5CT used in oil production (case tubing). Techniques such as weight loss and electrochemical techniques as linear polarization resistance (LPR), Tafel curves, electrochemical impedance spectroscopy (EIS) were employed to determine the corrosion rate. Tests were conducted under static conditions in a brine 3 percent wt solution of of NaCl under CO2 partial pressure of 55 bar and total of 75 bar, immersion times of 7, 15, 21 and 30 days and temperatures of 25 Celcius, 50 Celcius and 75 Celcius. Analysis of the scale morphology was carried out by Scanning Electron Microscopy (SEM), and X-ray Diffraction. (XRD) and Energy Dispersive Spectroscopy (EDS) were used to determine the chemical composition. The layers formed were evaluated as a function of its thickness, morphology and chemical composition. It was found out that at 25 Celcius only after 30 days of immersion there was iron carbonate layer formation for both steels and at 50 Celcius and 75 Celcius there was the growth of two layers for all immersion times, being the chemical composition of these layers identifyed as iron carbonate FeCO3 as the main corrosion product for the two steels. The lowest corrosion rate and most protective layer of iron carbonate FeCO3 was for the condition at 75 Celcius and 30 days of immersion. The results obtained of LPR and EIS were similar to those obtained by mass loss showing the same tendency, reducing with time and temperature.

O desenvolvimento de soluções para a classificação de ambientes de sedimentação ainda é um desafio, sobretudo em ambientes de deposição carbonáticos. Em reservatórios de óleo e gás offshore, onde a geometria dos ambientes deposicionais é fundamental para a estimativa de viabilidade técnica e econômica de exploração e produção, a discriminação destes ambientes depende de dados indiretos. Nesse sentido, a sísmica de reflexão e seus respectivos atributos funcionam como robusta ferramenta interpretativa. Grandes reservas de petróleo offshore se encontram em rochas carbonáticas constituídas, sobretudo, por calcita e dolomita. Estes minerais, no entanto, não apresentam resposta sísmica contrastante, já que a diferença de velocidade entre tais minerais é inexpressiva. A utilização da amplitude sísmica, unicamente, não possibilita diferenciar propriedades das rochas carbonáticas, tal como ocorre com rochas siliciclásticas. Compactação e hidrotermalismo são fatores pós-deposicionais que influenciam na alteração das características de rochas carbonáticas, e apresentam difícil detecção nas seções sísmicas. Tais fatores necessitam de uma abordagem que envolva as propriedades dos múltiplos atributos sísmicos para a respectiva caracterização. A técnica Self-Organizing Maps (SOM) consiste em ferramenta de análise e visualização de dados vetoriais dentro do espaço dimensional definido pelas variáveis. Trata-se de abordagem multi-atributos em que a identificação e classificação das amostras ocorre de maneira não supervisionada. Neste trabalho são utilizados dados sísmicos dos quais foi extraída a amplitude sobre um horizonte interpretado. Foram utilizados também os atributos do traço sísmico complexo, tais como: envelope, fase instantânea e frequência instantânea, além da impedância acústica e derivada espacial. Estes atributos foram escolhidos em função das características geológicas que representam. Além disso, tais atributos têm sido utilizados em outros trabalhos de classificação de fácies sísmicas. Após uma primeira análise SOM, tendo em vista o realce dos atributos de entrada, foi aplicada a Análise por Principais Componentes (APC). Com base nos componentes obtidos, foi realizada uma segunda análise SOM, obtendo-se assim os resultados que mais corresponderam ao sistema deposicional analisado. Foram identificados também clinoformas nos dados sísmicos, que apresentam correlação com a classificação dos resultados assim como um mapa de distribuição de rochas carbonáticas foi elaborado pela interpretação das classes identificadas correlacionando-as ao poço 1-SPS-0029 associando-o ao modelo de deposição de uma plataforma carbonática. / Developing solutions for classifying sedimentation environments is still quite a challenge, particularly in carbonate sites. It\'s crucial to use indirect data to differentiate the geometry of depositional environment of oil and gas offshore reservoirs when estimating the productions under technical and economical sights. Therefore, the seismic and its attributes work like a powerful interpretative tool. A great amount of oil reservoirs can be found in carbonate rocks, whose main constitution minerals are calcite and dolomite. Those minerals, however, don\'t offer a significantly contrasting response to seismic. The seismic amplitude, by itself, isn\'t a good property estimation to be used on carbonate rocks, as it is on the siliciclastic rocks. Compactation and hydrothermalism are post-depositional influencers on the alteration of carbonate rocks features, and they present a difficult detection on seismic sections. Those factors will need multiple seismic attributes to respective characterization. Self-Organizing Maps (SOM) appear as a tool for analysis and visualization of vectorial data within the dimensional space defined by the variables. That\'s a multi-featured approach whose samples identification and classification will occur in a non-supervisioned way. The use of SOM in this paper do not intend to substitute the interpretation of the results, but aims to pop up the intrinsic relations between used attributes. It has been interpreted a horizon, from which it was possible to take the amplitude on seismic as a first attribute. There have also been used acoustic impedance, spatial derivative and complex seismic trace attributes, like reflection strength, instant phase and instant frequency. Such attributes have been chosen by reflecting geological characteristics. After a previous SOM analysis, aiming to highlight raw attributes, there was applied the Principal Components Analysis (PCA). Based on obtained components, a second SOM was performed, leading to results that best corresponded to the depositional system analyzed. Besides, there were identified clinoforms on seismic data, which keep relation with classification of the result.

Os campos de dunas ativos e os eolianitos do litoral nordeste brasileiro compreendido entre Luís Correia (PI) e Paracuru (CE) estão localizados na área de influência da Zona de Convergência Intertropical, de onde vêm os ventos alísios efetivos na sua formação. A variação da direção exata com que estes ventos atingem a costa constitui o principal critério para dividir a área de estudo em três setores: norte, centro e sul. Em cada setor, a direção do vento efetivo, conjugada com a orientação da linha de costa, determina o grau de desenvolvimento da planície deflacionária,o qual aumenta com o ângulo entre vento e costa. No setor norte (Luís Correia a Camocim, CE), o rumo de vento efetivo é ENE-WSW e o ângulo entre vento e costa varia de 60°, no Piauí, a 20°, no Ceará, com extensões das planícies deflacionárias de 7,5 km e 2,5 km, respectivamente; o setor centro (Itarema e Almofala) apresenta rumo do vento E-W e caracteriza-se pela ausência de campos de dunas; o setor sul possui sentido do vento ESE-WNW e ângulo com a linha de costa de 35°, com zona deflacionária de até 3 km de comprimento. Os eolianitos apresentam-se como cordões descontínuos com 1 a 15m de altura, paralelos à direção do vento efetivo, que ocorrem em meio a planície deflacionária e exibem morfologia análoga à dos rastros lineares residuais ativos típicos desta planície. As datações realizadas em grãos de quartzo, pelo método da luminescência (LOE), e embioclastos ou no cimento calcítico, por 14 C AMS, indicam idades de 650 a 5700 anos, mas com cerca de 80% delas concentradas no intervalo entre 800 e 3200 anos. Os eolianitos mais próximos à linha de costa são mais antigos que os mais distantes, padrão esperadoem rastros lineares residuais, os quais são sucessivamente deixados para trás e estabilizados à medida que o campo de dunas migra. Na análise de fácies deposicionais dos eolianitos, reconheceram-se quartzo calciarenitos com estratificações cruzadas de alto e baixo ângulo e com ou sem rizoconcreções; a elevada concentração de grossos e o padrão dedistribuição de azimutes de mergulho de estratificações cruzadas, o qual é predominantemente bimodal divergente, tendo a direção do vento efetivo e do alongamento das cristas deeolianitos como bissetriz entre as duas modas, reforça a hipótese de associação com rastros lineares residuais. A concentração de eolianitos nesta área do Nordeste brasileiro está ligada à constituição da plataforma continental interna adjacente, a qual é rica em algas vermelhas ramificantes; no entanto, o teor de carbonatos nos eolianitos (10 -25%) é baixo, comparado com o registrado na plataforma submersa abaixo da isóbata de 10m (50% ou mais), e similar ao do sistema praia-duna atual e da plataforma interna rasa, o que leva a interpretar área fonte imediata na praia. A análise petrográfica permitiu reconhecer quatro petrofácies, todas dominadas por quartzo (Q) no arcabouço. Elas foram diferenciadas a partir do número de modas granulométricas (uni ou bimodal = 1 ou 2) e das tramas e texturas do cimento carbonático, as quais indicam diagênese dominada por processos meteóricos vadosos(petrofácies Q1v e Q2v), estes mais comuns, ou com influência de processos meteóricos freáticos (Q1f e Q2f). O conjunto de resultados obtidos, confrontado com reconstituições climáticas para o Holoceno do Nordeste do Brasil, permite interpretar que o paleoclima quente, ventoso e pouco úmido, favorável à formação dos eolianitos, estabeleceu-se na região nos últimos 4000 a 5000 anos. Momentos de estabilização das dunas e colonização por vegetação, evidenciados nas fácies de cruzadas de ângulo baixo com rizoconcreções, e mudanças no nível freático, sugeridas pela alternância entre texturas de cimentação vadosa e freática, podem ter tido origem tanto autogênica, ligada ao distanciamento progressivo entre rastros lineares e fonte praial, quanto alogênica, ligada a flutuações de precipitação e/ou intensidade dos ventos. / The active dune fields and the eolianites between Luís Correa (Piauí State) and Pararucu (Ceará State), Northeastern Brazil, are located in the area of Intertropical Convergence Zone influence, from where come the trade winds responsible by their formation. The variation of the direction in which these winds reach the coast is the main criterion to divide the study area into three sectors: north, center and south. In each sector, the direction of the effective wind, combined with the coastline orientation, determines the deflation plain development, which increases with the angle between wind and coast. In the northern sector (Luís Correia to Camocim), the wind direction is from ENE and the angle between wind and coast ranges from 60º in Piauí to 20° in Ceará, with deflation plains 7.5 km and 2.5 km long, respectively; the central sector (Itarema and Almofala) presents wind from E and is characterized by the absence of dune fields; the southern sector winds direction is from ESE and the angle with the coastline is 35°, with deflation zone up to 3 km long. The eolianites appear as discontinuous ridges with upto 15 m high, parallel to the direction of the effective wind. They occur in the deflation plain and exhibit similar morphology to active trailing ridges. The quartz grains dating by luminescence (OSL) and bioclasts or calcite cement dating by 14 C AMS indicate ages between 650 to 5700 years, but about 80% of them are concentrated in the range between 800 and 3200 years. The eolianites nearest to the coastline are older than the farthest ones, a pattern expected in trailing ridges, which are successively left behind and stabilized as the dune field migrates. The eolianites depositional facies include quartz calcarenites with high or low angle cross stratification and with or without rizoconcrections. Field properties that reinforces the hypothesis that eolianites are trailing ridges deposits include the high concentration of coarse grains, the divergent bimodal pattern of cross stratification dip direction distribution, and the lengthening of eolianite crests parallel to the effective wind direction and to the bisectrix between the two dip direction modes. The concentration of Brazilian eolianites in this area is related to the adjacent inner continental shelf constitution, which is rich in branching red algae. However, the eolianites carbonate content (10 - 25%) is low if compared to the record in the submerged shelf below the 10 m isobath (50% or more), and similar to the current beach - foredune system and to the shallow inner shelf, which leads to concludethat the immediate source area is on the beach. The petrographic analysis allowed us to recognize four petrofacies, all of them dominated by quartz (Q) in the framework. They were differentiated by the number of particle size modes (uni or bimodal = 1 or 2) and by carbonate cement petrofabric and textures, which indicate diagenesis dominated by vadose meteoric processes (petrofaciesQ1v and Q2v), with subordinate influence by phreatic meteoric processes (Q1f and Q2f). The set of results obtained, faced to climate reconstructions for the Holocene in the Northeastern Brazil, allows interpreting that the warm paleoclimate, windy and little wet, favorable to eolianites formation, has settled in this region in the past 4000 to 5000 years. Moments of dune stabilization and vegetation colonization, evidenced in facies of low angle cross stratification with rizoconcrections, and changes in the water table, suggested by the interchange between vadose and phreatic cement textures, may have origin either autogenic, related to progressive detachment between trailing ridges and beach source, or allogenic, related to precipitation and/or winds intensity fluctuations.

This research advances the current understanding of the carbonation reaction in porous materials by investigating pH changes during the hardening process of lime, the role of pore-water in the dissolution process of calcium hydroxide and the effects of pore size on precipitation of calcium carbonate solid phases. To achieve this, carbonation is studied within a thin film of an aqueous solution of calcium hydroxide, that simulates the conditions existing in porous media once most of the liquid water has evaporated. The research introduces novel approaches such as the use of specially manufactured micro-electrodes used to measure pH variations during the carbonation process. The effect of pore size on the solid phases precipitated by carbonation is investigated using a novel lime based material called nano-lime. Influence of pore-water on the hardening process of lime is studied in formulated lime using impedance spectroscopy: an electrochemical technique which is new in the study of lime based materials. Overall, results demonstrate that the micro-electrodes can operate reliably in very alkaline environments such as those produced by the dissolution of lime. Their potentiometric response, in fact, was found to be Nernstian up to pH 14. Furthermore, the electrode response proved to be sufficiently sensitive and reproducible to differentiate, on the basis of pH, between the formation of calcite and vaterite. It is likely that these micro-electrodes are currently the only analytical tools capable of monitoring high pHs in confined places and, for this reason, they can be considered highly valuable for the study of chemical processes involving very alkaline waters. The study on the role of pore-water in the hardening process of formulated lime has, instead, demonstrated the potential of impedance spectroscopy as a non-destructive technique for real time in situ monitoring of the reaction between lime and hydraulic additives.

Made available in DSpace on 2017-07-21T18:15:37Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Henrique Pontes.pdf: 12166815 bytes, checksum: 43e10ab43df77d7ee3bcce52071a5be6 (MD5) Previous issue date: 2014-04-23 / This dissertation seeks to understand the spatial distribution of major karst features in Furnas Formation sandstones (Silurian/Devonian) in the Ponta Grossa city (Paraná State). This geological unit, composed of quartz sandstone cemented mainly by kaolinite, is characterized here as a regional karst system composed of several features, such as caves, dolines, sinkholes, depressions in the terrain, kamenitza, alveolus, dissolution conduits, ruiniform reliefs, among others. In this study was investigated only the caves, furnas (collapse dolines) and depressions in the ground, because such elements of karst landscape in question directly influence the management of the territory, because occupation and land use in places of occurrence of these three relief features provide many geo-environmental risks, able to generate economic, environmental and social losses. The carstogenesis of the Furnas Formation karst system undergoes at least three moments of development, with the presence of mechanical removal processes and dissolution, mainly kaolinitic cement, being: 1) rock alteration in underground environment (phantomization, specifically the arenisation in the sandstone), formed from lithologic discontinuities (sedimentary and tectonic structures); 2) process of underground erosion in epiphreatic environment (oscillation zone of the groundwater level) and; 3) arenisation process and mechanical removal caused by the action of rainwater and river water. In total 227 karst features were studied, among them 41 caves (including 14 dolines) and 186 depressions in the terrain. There is a connection between these features because they are aligned, accompanying major structural lineaments, thus showing a peculiar spatial configuration, with intrinsic relationship between each element. With the overlap of the spatial data of caves, dolines and depressions in the terrain with the map of tectonic structures, was possible to see that there is no exclusive relationship with the occurrence of karst features of the Furnas Formation with the Depression of Vila Velha, showing that the karst occurs in sandstones, even in areas where the basement is not carbonate rocks. The map of land use showed that over fifty percent of the landscape in question presents agriculture use and pastoral use, as there is also a large portion of reforestation with exotic. The urban area has a tendency to expand on the karst system and part of the industrial zone is located the rocks of the Furnas Formation. Finally, the present work obtained a map of Environmental Karstic Zoning (EKZ), which presents six specific areas in this landscape, highlighting which are the restrictions of land use in each area. / O presente trabalho busca entender a distribuição espacial das principais feições cársticas das rochas da Formação Furnas (Siluriano/Devoniano), no município de Ponta Grossa (PR). Esta unidade geológica, composta por arenitos quartzosos cimentados principalmente por caulinita, é aqui caracterizada como um sistema cárstico regional, composto por diversas feições, como: cavernas, furnas, sumidouros, depressões no terreno, bacias de dissolução, alvéolos, dutos de dissolução, relevos ruiniformes, entre outras. Neste estudo, optou-se em estudar apenas as cavernas, furnas (dolinas de abatimento) e depressões no terreno, pelo fato que tais elementos da paisagem cárstica em questão influenciam diretamente na gestão do território, pois a ocupação e uso do solo em locais de ocorrência destas três feições do relevo proporcionam riscos geoambientais diversos, capazes de gerar perdas econômicas, ambientais e sociais. A carstogênese do Sistema Cárstico da Formação Furnas passa por pelo menos três momentos de evolução, com presença de processos de remoção mecânica e dissolução, principalmente do cimento caulinítico, sendo: 1) alteração da rocha em ambiente subterrâneo (fantomização, especificamente no arenito a arenização), formada a partir de descontinuidades litológicas (estruturas sedimentares e tectônicas); 2) processo de erosão subterrânea em ambiente epifreático (de oscilação do nível freático) e; 3) processo de remoção mecânica ocasionada pela ação das águas pluviais e fluviais. No total foram trabalhadas 227 feições, dentre elas 41 cavidades subterrâneas (sendo 14 furnas) e 186 depressões no terreno. Observa-se que há uma conexão entre estas feições, pois estão alinhadas, acompanhando grandes lineamentos, mostrando assim uma configuração espacial peculiar, com intrínseca relação entre cada elemento. Com a sobreposição dos dados da espacialização das cavernas, furnas e depressões no terreno com o mapa das estruturas tectônicas, foi possível confirmar a hipótese que atesta não haver relação de exclusividade na ocorrência das feições cársticas da Formação Furnas com a Depressão de Vila Velha, mostrando que o carste ocorre nos arenitos, mesmo em áreas onde o embasamento não é carbonático. O mapa de uso do solo mostrou que mais de cinquenta por cento do relevo em questão apresenta uso com finalidade agropastoril, como também há uma grande porção de reflorestamento com exóticas. A área urbana apresenta tendência de expansão sobre o sistema cárstico e parte da zona industrial está sobre as rochas da Formação Furnas. Por fim, o presente trabalho obteve um mapa de Zoneamento Ambiental Cárstico (ZAC), o qual apresenta seis zonas específicas no relevo em questão, apontando quais são as restrições de uso do solo em cada área.

Resumo: A identificação de alternativas que possibilitem a correção da acidez do solo em profundidade no sistema plantio direto, partindo de uma aplicação superficial, sem incorporação, pode viabilizar a permanência e o sucesso desse sistema. Desta forma, o trabalho objetivou avaliar as misturas de silicato, calcário e gesso na correção do perfil do solo, aplicados superficialmente no sistema plantio direto, bem como suas implicações na nutrição, nos componentes da produção e na produtividade do arroz e feijão. O experimento foi conduzido nos anos agrícolas de 2003/04 e 2004/05 na Fazenda de Ensino e Pesquisa pertencente à Faculdade de Engenharia - UNESP, Campus de Ilha Solteira, localizada no município de Selvíria - MS, em um Latossolo Vermelho distrófico, cultivado há quatro anos no sistema plantio direto. O delineamento experimental utilizado foi em blocos casualizados, com oito tratamentos e quatro repetições. Os tratamentos utilizados foram: 1 - Testemunha (sem corretivos e sem gesso agrícola), 2 - Gesso (aplicação apenas de gesso agrícola), 3 - Calcário (aplicação exclusiva de calcário), 4 - Silicato (aplicação exclusiva de silicato), 5 - Mistura composta de Calcário + Silicato (aplicação da mistura de calcário e silicato - CS, metade da dose de cada corretivo), 6 - Mistura composta de Calcário + Gesso (aplicação da mistura da dose total de calcário e da dose total de gesso agrícola - CG), 7 - Mistura composta de Silicato + Gesso (aplicação da mistura da dose total de silicato e da dose total de gesso agrícola - SG) e 8 - Mistura composta de Calcário + Silicato + Gesso (aplicação da mistura de calcário e silicato, metade da dose de cada corretivo e da dose total de gesso agrícola - CSG). A aplicação superficial de silicato no sistema plantio direto não foi superior ao calcário na neutralização da acidez... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The identification of alternatives that would allow for the soil acidity correction of in depth in no-tillage system based on a surface without addition, you can stay and make a success of this system. Thus, the study aimed to evaluate the mixed silicate with dolomite limestone, and phosphogypsum in the depth soil amendment when surface applied in no-tillage system, and the implications for nutrition, the components of production and productivity of rice and beans sprinkler irrigation. The experiment was carried out during the agricultural years 2003/04 and 2004/05 in an experimental area located in Selvíria - MS in a dystrophic Red Latossol, there are cultivated four years in no-tillage system. The experimental design was randomized blocks with eight treatments and four replications. The treatments were: 1 - Control (without agricultural liming materials and without phosphogypsum), 2 - Phosphogypsum (only application of phosphogypsum), 3 - Dolomite limestone (exclusive application), 4 - Silicate (exclusive application), 5 - Mixture composed of dolomite limestone + silicate (application of the mixture of dolomite limestone and silicate - CS, half the rate of each agricultural liming materials), 6 - Mixture composed of dolomite limestone + phosphogypsum (application of the total rate of the dolomite limestone and total rate of phosphogypsum - CG), 7 - Mixture composed of silicate + phosphogypsum (application of the total rate of silicate and the total rate of phosphogypsum - SG) and 8 - Composed of dolomite limestone + silicate + phosphogypsum (application the mixture of dolomite limestone and silicate, half the rate of each agricultural liming materials and the total rate of phosphogypsum - CSG). The application surface of silicate in not-tillage system was not higher to dolomite limestone in neutralize the acidity of soil in depth, showing the same efficiency... (Complete abstract click electronic access below) / Orientador: Carlos Alexandre Costa Crusciol / Coorientador: Orivaldo Arf / Banca: Rogério Peres Soratto / Banca: Dirceu Maximino Fernandes / Banca: Munir Mauad / Banca: Jose Salvador Simoneti Foloni / Doutor

Esta pesquisa teve como objetivo analisar a remoção de cistos de Giardia spp. e oocistos de Cryptosporidium spp. em água de abastecimento utilizando a tecnologia de tratamento de ciclo completo com flotação (coagulação, floculação, flotação e filtração) em escala de bancada e utilizando cloreto de polialumínio – PAC como coagulante. Para isso, o método de floculação em carbonato de cálcio – FCCa com e sem a separação imunomagnética – IMS foi utilizado para quantificação dos organismos. Os resultados mostraram que as etapas de coagulação, floculação e flotação (Fase1) removeram 1,55 log de cistos de Giardia spp. e 1,21 log de oocistos de Cryptosporidium spp. O tratamento apenas com filtração (Fase 2) removeu 1,2 log de cistos de Giardia spp. e 0,88 log de oocistos de Cryptosporidium spp. A combinação dos tratamentos (Fase 3) foi capaz de remover 2,64 log de cistos de Giardia spp. e 2,5 log de oocistos de Cryptosporidium spp. Na quantificação de protozoários, o método de FCCa sem IMS demonstrou ser mais econômico e com melhor recuperação do que com IMS. Também foi analisada a influência da terceira dissociação ácida no método com IMS e tal procedimento acarretou em diferenças significativas nos resultados. Mesmo atendendo aos padrões de potabilidade, o tratamento estudado não removeu completamente os protozoários, este fato demonstra a necessidade da preservação dos mananciais, do tratamento dos esgotos e da desinfecção final para maximizar as barreiras que permitam reduzir o risco microbiológico presente na água de consumo. / This research aimed to analyze the removal of Giardia spp. cysts and Cryptosporidium spp. oocysts in drinking water using the full cycle of treatment with flotation technology (coagulation, flocculation, flotation and filtration) at bench scale and using polyaluminum chloride - PAC as coagulant. For this, the flocculation in calcium carbonate - FCCa method with and without immunomagnetic separation - IMS was used for quantification of organisms. The results showed that the stages of coagulation, flocculation and flotation (Step 1) removed 1,55 log Giardia spp. and 1,21 log Cryptosporidium spp. oocysts. Only the treatment with filtration (Step 2) removed 1,2 log Giardia spp. and 0,88 log Cryptosporidium spp. oocysts. The combination of treatment (Step 3) was able to remove 2,64 log Giardia spp. and 2,5 log Cryptosporidium spp. oocysts. In quantifying of protozoa, the FCCa method without IMS proved to be more economical and better recovery than with IMS. It also analyzed the influence of the third acid dissociation in the method with IMS and this procedure resulted in significant differences in the results. Even taking into account the potability standards, the treatment studied didnt completely remove protozoa, this fact demonstrates the need for preservation of water sources, treatment of sewage and final disinfection to maximize the barriers to reduce the microbiological risk present in drinking water.

O carbonato de lodenafila é um inibidor da fosfodiesterase tipo 5, desenvolvido no Brasil, o qual é um dímero formado por duas moléculas de lodenafila ligadas por uma ponte carbonato. Encontra-se disponível sob a forma de comprimidos. Não existe monografia disponível para este fármaco em nenhum código oficial. Assim, o objetivo do presente estudo foi desenvolver métodos analíticos para análise qualitativa e quantitativa do carbonato de lodenafila em comprimidos, avaliação da estabilidade frente à degradação forçada, contemplando a cinética de fotodegradação, identificação e estudo de citotoxicidade in vitro dos produtos de degradação majoritários e desenvolvimento do teste de dissolução baseado em dados in vivo. A caracterização da substância química de referência foi realizada através da faixa de fusão por calorimetria exploratória diferencial, métodos espectrofotométricos na região do infravermelho (IV) e do ultravioleta (UV), assim como espectroscopia de ressonância magnética nuclear de 1H e 13C. Os métodos por cromatografia em camada delgada (CCD), espectrofotometria no UV, cromatografia líquida de alta eficiência (CLAE) e eletroforese capilar (EC) foram utilizados para identificar o fármaco na forma farmacêutica. Os seguintes métodos de análise quantitativa do fármaco em comprimidos foram desenvolvidos e validados: método indicativo da estabilidade por CLAE, espectrofotometria na região do UV e EC. Todos cumpriram com os parâmetros descritos pelas guias de validação e não apresentaram diferença significativa na determinação do fármaco. A cinética de fotodegradação do carbonato de lodenafila apresentou cinética de primeira ordem. Dois produtos majoritários encontrados na fotodegradação foram identificados por cromatografia líquida de ultra eficiência acoplada à espectrometria de massas (CLUE-MS/MS) como ácido 4-etoxi-3-(1-metil-7-oxo-3-propil-6,7-diidro- 1H-pirazol [4,3-d] pirimidina-5-il) benzenossulfônico e ácido 4-etoxi-3-(1-metil-7-oxo- 3-propil-6,7-diidro-1H-pirazol [4,3-d] pirimidina-5-il) benzenossulfínico. A avaliação da citotoxicidade in vitro indicou que a amostra de carbonato de lodenafila degradada não apresentou toxicidade. O teste de dissolução foi desenvolvido e validado utilizando como meio de dissolução 900 mL de HCl 0,1 M + lauril sulfato de sódio 1,5% (p/v), a 37 ± 0,5°C, pás a 25 rpm e quantificação por espectrofotometria no UV. O perfil de dissolução apresentou cinética de primeira ordem. De acordo com os resultados obtidos, todos os métodos propostos podem ser utilizados no controle de qualidade do carbonato de lodenafila. / Lodenafil carbonate is a PDE5 inhibitor developed in Brazil, which is a dimer formed by two lodenafil molecules linked by a carbonate bridge. It is currently available in tablets. There is no monograph available for this drug in any official code. Thus, the purpose of the present study was the development of analytical methods for qualitative and quantitative analysis of LC in tablets, evaluation of drug stability in forced degradation, comprising the determination of photodegradation kinetic, identification and in vitro cytotoxicity study of two major degradation products and develop a dissolution test based on in vivo data. The characterization of the reference chemical substance was performed by: melting range by differencial scanning calorimetry, infrared (IR) and ultraviolet (UV) spectrophotometry methods, as well as the 1H and 13C nuclear magnetic resonance spectroscopy. The methods by thin-layer chromatography (TLC), UV spectrophotometry, high-performance liquid chromatography (LC) and capillary electrophoresis (CE) were used to identify the drug in pharmaceutical formulations. The following methods, applied to the assay of the drug in tablets were developed and validated: a stability-indicating HPLC method, UV spectrophotometry and CE. All of them met the criteria described by the validation guidelines and showed no significant statistically difference in the drug determination. The photodegradation kinetics of lodenafil carbonate showed firstorder kinetics. Two degradation products found by photodegradation were identified by ultra performance liquid chromatography-tandem mass spectrometry (UPLCMS/ MS) as 4-ethoxy-3-(1-methyl-7-oxo-3-propyl-6,7-dihydro-1H-pyrazolo [4,3- d]pyrimidin-5-yl)-benzenesulfonic acid and 4-ethoxy-3-(1-methyl-7-oxo-3-propyl-6,7- dihydro-1H-pyrazolo [4,3-d]pyrimidin-5-yl) benzenesulfinic acid. The in vitro cytotoxicity evaluation indicated that the lodenafil carbonate degraded sample did not show toxicity. A dissolution test was developed and validated using 900 mL of 0.1 M HCl + 1.5% sodium lauryl sulfate (w/v), at 37 ± 0.5 °C as dissolution medium, paddle at 25 rpm and quantitation by UV spectrophotometry. The dissolution profile showed first order kinetics. According to the obtained results, all proposed methods can be used in the quality control of lodenafil carbonate.

Submitted by PPG Engenharia e Tecnologia de Materiais (engenharia.pg.materiais@pucrs.br) on 2018-08-27T20:28:46Z No. of bitstreams: 1 Uma perspectiva da modelagem QSPR para triagem-desenho de catalisadores para a s?ntese de carbona.pdf: 5038129 bytes, checksum: cd9bae4ba9eacd711c360bc304996732 (MD5) / Approved for entry into archive by Sheila Dias (sheila.dias@pucrs.br) on 2018-08-28T12:42:24Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Uma perspectiva da modelagem QSPR para triagem-desenho de catalisadores para a s?ntese de carbona.pdf: 5038129 bytes, checksum: cd9bae4ba9eacd711c360bc304996732 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-08-28T13:11:11Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Uma perspectiva da modelagem QSPR para triagem-desenho de catalisadores para a s?ntese de carbona.pdf: 5038129 bytes, checksum: cd9bae4ba9eacd711c360bc304996732 (MD5) Previous issue date: 2018-05-29 / To date, only a small number of organocatalysts have been applied to produce oleochemical carbonates, while the description of new catalysts system still limited. This work presents a preliminary perspective of Quantitative Structure-Property Relationship (QSPR) modeling to assist in the targeted choice/design of active organocatalysts to produce cyclic carbonates. The QSPR was developed by applying the molecular descriptors (2D) to model the structure-property relationship between the organocatalysts features and its activity to produce oleochemical carbonates. From the virtual screening, a total of 122 catalysts have their activity predicted and the best molecular targets are proposed. The principal molecular features (organic structure, molecular arrangement, carbon chain size and substituent type) were identified through data mining, while the principal component analysis (PCA) proved to be suitable to perform the exploratory analysis of the molecules set. In addition, is presented the first report of the application of cetyltrimethylammonium bromide (CTAB) as a new catalyst to produce oleochemical carbonate derived from soy, canola and rice oils. The reactions were performed in a 50 cm3 stainless steel autoclave at 120?C, for 48 hours, without stirring, 5 MPa (p, CO2), 2 g of epoxidized oil, 4 mL of butanol and 5 mol% of CTAB. From the proposed method, all reactions showed more than 98% of epoxide conversion to cyclic carbonate for all the vegetable oil. In this way, the QSPR modelling can be applied to reduce the costs and time in the organocatalysts screening/design for the cyclic carbonates synthesis from CO2 and epoxides. / At? o momento, apenas um pequeno n?mero de organocatalisadores foram aplicados para produ??o de carbonatos oleoqu?micos, enquanto a descri??o de novos sistemas de catalisadores ainda ? limitada. O presente trabalho apresenta uma perspectiva preliminar da modelagem por Rela??o Quantitativa Estrutura-Propriedade (QSPR) para auxiliar na escolha/desenho de novos organocatalisadores para produ??o de carbonatos c?clicos. O QSPR foi desenvolvido aplicando os descritores moleculares (2D) para modelar a rela??o estrutura-propriedade entre as caracter?sticas dos organocatalisadores e sua atividade para produ??o de carbonatos oleoqu?micos. A partir da triagem virtual, um total de 122 catalisadores tiveram sua atividade prevista e os melhores alvos moleculares s?o propostos. As principais caracter?sticas moleculares (estrutura org?nica, arranjo molecular, tamanho da cadeia de carbono e tipo de substituinte) foram identificadas atrav?s da minera??o de dados, enquanto a an?lise de componentes principais (PCA) mostrou-se adequada para realizar a an?lise explorat?ria do conjunto de mol?culas. Al?m disso, ? apresentado o primeiro relato da aplica??o do brometo de cetiltrimetilam?nio (CTAB) como um catalisador para a produ??o de carbonato oleoqu?mico derivados dos ?leos de soja, canola e arroz. As rea??es foram realizadas em uma autoclave de a?o inoxid?vel de 50 cm3 a 120 ? C, durante 48 horas, sem agita??o, 5 MPa (p, CO2), 2 g de ?leo epoxidado, 4 mL de butanol e 5% molar de CTAB. A partir do m?todo proposto, todas as rea??es apresentaram mais de 98% de convers?o de ep?xido em carbonato c?clico para todos os ?leos vegetais. Desta forma, a modelagem QSPR pode ser aplicada para reduzir os custos e tempo na sele??o/desenho de organocatalisadores para a s?ntese de carbonatos c?clicos a partir de CO2 e ep?xidos.

Microbial-Induced Calcium Carbonate (CaCO3) Precipitation (MICP) is a biological process in which microbial activities alter the surrounding aqueous environment and induce CaCO3 precipitation. Because the formed CaCO3 crystals can bond soil particles and improve the mechanical properties of soils such as strength, MICP has been explored for potential engineering applications such as soil stabilisation. However, it has been difficult to control and predict the properties of CaCO3 precipitates, thus making it very challenging to achieve homogeneous MICP-treated soils with the desired mechanical properties. This PhD study investigates MICP at both micro and macro scales to improve the micro-scale understandings of MICP which can be applied at the macro-scale for improving the homogeneity and mechanical properties of MICP-treated sand. A microfluidic chip which models a sandy soil matrix was designed and fabricated to investigate the micro-scale fundamentals of MICP. The first important finding was that, during MICP processes, phase transformation of CaCO3 can occur, which results in smaller and less stable CaCO3 crystals dissolving at the expense of growth of larger and more stable CaCO3 crystals. In addition, it was found that bacteria can aggregate after being mixed with cementation solution, and both bacterial density and the concentration of cementation solution affect the size of aggregates, which may consequently affect the transport and distribution of bacteria in a soil matrix. Furthermore, bacterial density was found to have a profound effect on both the growth kinetics and characteristics of CaCO3. A higher bacterial density resulted in a quicker formation of a larger amount of smaller crystals, whereas a lower bacterial density resulted in a slower formation of fewer but larger crystals. Based on the findings from micro-scale experiments, upscaling experiments were conducted on sandy soils to investigate the effect of injection interval on the strength of MICP treated soils and the effects of bacterial density and concentration of cementation solution on the uniformity of MICP treated soils. Increasing the interval between injections of cementation solution (from 4 h to 24 h) increased the average size of CaCO3 crystals and the resulting strength of MICP-treated sand. An optimised combination of bacterial density and cementation solution concentration resulted in a relative homogeneous distribution of CaCO3 content and suitable strength and stiffness of MICP-treated sand. This thesis study revealed that a microfluidic chip is a very useful tool to investigate the micro-scale fundamentals of MICP including the behaviour of bacteria and the process of CaCO3 precipitation. The optimised MICP protocols will be useful for improving the engineering performance of MICP-treated sandy soils such as uniformity and strength.