Made available in DSpace on 2016-06-02T20:34:08Z (GMT). No. of bitstreams: 1 1952.pdf: 5813816 bytes, checksum: 260293330c6efc8a4aea57bffec504b7 (MD5) Previous issue date: 2007-10-26 / Universidade Federal de Sao Carlos / Alkaline baths containing sorbitol, tartrate or EDTA were developed in this work for Pb-Sn and Pb-Cu electrodeposition on platinum substrate. The characterization of Pb-Sn and Pb-Cu plating baths by potentiometric titration showed the pH when the species of metallic ions were soluble and stable. The voltammetric curves obtained from these baths indicated that the complexation of metallic ions by sorbitol, tartrate or EDTA, had a beneficial effect, since closed the deposition potential these metallic ions, leading to codeposition of Pb-Sn and Pb-Cu. The analysis of the Pb-Sn and Pb-Cu deposits by x-ray dispersive spectroscopy showed that codeposition of Pb-Sn or Pb-Cu occurred. The codeposition type of Pb-Sn was normal irrespective the additive in the plating bath; the coloration of the films was bright gray and the morphology was formed of refined crystallites. For Pb-Cu alloy the codeposition type was anomalous to the deposits obtained from baths containing sorbitol or tartrate and normal in the presence EDTA. The Pb-Cu deposits obtained in the presence of sorbitol, EDTA or tartrate showed black coloration; or coloration varying of brown to redish or golden to dark redish, respectively. X ray diffraction spectroscopy of the Pb-Sn and Pb-Cu codeposits indicated that these were to constitute a mixture of compounds. / Banhos alcalinos contendo sorbitol, tartarato de sódio e potássio ou EDTA, foram desenvolvidos neste trabalho para eletrodeposição de Pb-Sn e Pb- Cu sobre substrato de platina. A caracterização dos banhos de deposição de Pb-Sn ou Pb-Cu por titulação potenciométrica mostrou em qual pH as espécies dos íons metálicos estariam solúveis e estáveis. As curvas voltamétricas, obtidas destes banhos, indicaram que a complexação dos íons metálicos pelo sorbitol, tartarato de sódio e potássio ou EDTA teve um efeito benéfico, pois aproximou o potencial de deposição destes íons metálicos, levando a co-deposição de Pb-Sn e Pb-Cu. A análise dos depósitos de Pb-Sn e Pb-Cu por espectroscopia de dispersão de raios X mostrou que co-deposição de Pb-Sn e Pb-Cu ocorreu. O tipo de co-deposição para Pb-Sn foi normal independente do aditivo no banho de deposição; a coloração dos filmes foi cinza claro e a morfologia foi constituída de cristalitos refinados. Para a liga Pb-Cu o tipo de co-deposição foi anômalo para os depósitos obtidos dos banhos contendo sorbitol ou tartarato e normal na presença de EDTA. Os depósitos de Pb-Cu obtidos na presença de sorbitol, EDTA ou tartarato, apresentaram colorações preta, ou coloração variando de marrom para avermelhado, ou amarelo dourado para avermelhado escuro, respectivamente. Espectroscopia de difração de raio-X dos co-depósitos de Pb-Sn e Pb-Cu indicou que estes eram constituídos de uma mistura de compostos.

Made available in DSpace on 2016-06-02T20:34:44Z (GMT). No. of bitstreams: 1 5240.pdf: 3240766 bytes, checksum: 730843b3e2daaef4d70be6cfcf50c00e (MD5) Previous issue date: 2012-02-10 / This report presents a study on there reactions and transformations occurring at high temperatures with the two main constituents of scrap lead-acid batteries (Pb/H2SO4) oxide and lead sulphate (PbSO4 and PbO). It was conducted through simulations of possible reactions occurring in a pyrometallurgical process for reprocessing these devices discarded where, besides the battery scrap, different percentages of coking coal (C), iron chip and sodium carbonate (Na2CO3). As the literature pointed PbO as a product of many intermediate reactions in the production of secondary or recycled Pb, it was given the same importance to PbSO4, which is the main component of scrap batteries Pb/ H2SO4. For the implementation of this thesis, a mini pilot plant was designed and constructed with good temperature control of this metallurgical process. Using this tool a study of variation of them ass of the compounds treated thermally separated and in mixtures, was performed in a temperature range of 100 oC to 1000 oC. In general, the compounds and thermally treated mixtures were characterized via Absorption Spectroscopy Infrared and Raman Spectroscopy. Spectroscopic data were analysed by comparions with standard spectra of pure substances or, in the case of the mixtures, of these components already treated thermally separated. Contrary to what has been described in the literature, it has been found experimentally that PbO is not reduced by simply reducing the atmosphere generated by adding C in the oven, but by a combination of this with the reducing atmosphere generated by the flame used for heating the Scrap loads with all the other added reagents. Even under the conditions applied in this study, contrary to the hither to described in the literature, Fe chips did not act reducing the PbSO4. However, in the presence of C, the reduction temperature of this sulphate to PbO decreased considerably. When Na2CO3 was added to the mixturePbSO4 + C this decomposition temperature further / Este trabalho apresenta um estudo sobre as reações e transformações ocorridas em altas temperaturas com os dois principais constituintes da sucata de baterias chumbo-ácido (Pb/H2SO4), o óxido e sulfato de chumbo (PbO e PbSO4). Ele foi realizado através de simulações de possíveis reações ocorridas em um processo pirometalúrgico de reprocessamento desses dispositivos descartados onde, além da sucata de baterias, são adicionados a um forno de fundição diferentes porcentagens de carvão coque (C), cavaco de ferro e carbonato de sódio (Na2CO3). Como a literatura apontava o PbO como produto de muitas reações intermediárias na produção de Pb secundário ou reciclado, à ele foi dada a mesma importância do que ao PbSO4, principal constituinte da sucata de baterias Pb/H2SO4. Para a realização desta tese foi idealizada e construída uma mini planta-piloto com bom controle de temperatura desse processo metalúrgico. Utilizando esta ferramenta um estudo de variação de massa dos compostos tratados termicamente separados e em misturas foi realizado em um intervalo de temperatura de 100 ºC a 1000 ºC. Em geral, os compostos e misturas tratados termicamente foram caracterizados via Espectroscopia de Absorção no Infravermelho e Espectroscopia Raman. Os dados de espectroscopia foram analisados por comparações realizadas com espectros padrões das substâncias puras ou, no caso das misturas, dos componentes destas já tratados termicamente separados. Ao contrário do que já foi descrito na literatura, comprovou-se experimentalmente que o PbO não é simplesmente reduzido pela atmosfera redutora gerada pelo C adicionado ao forno, mas sim por uma associação desta com a atmosfera redutora gerada pela chama utilizada no aquecimento das cargas de sucata com todos os outros reagentes adicionados. Ainda nas condições aplicadas neste estudo, contrariando o até então descrito na literatura, o cavaco de Fe não atuou reduzindo o PbSO4. Contudo, em presença de C a temperatura de redução deste sulfato à PbO diminui consideravelmente. Ao se agregar Na2CO3 à mistura PbSO4+C essa temperatura de decomposição diminuiu ainda mais.

Made available in DSpace on 2016-06-02T20:36:22Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2481.pdf: 6979956 bytes, checksum: 8bbd2b90989a8f91aab8eb1205623246 (MD5) Previous issue date: 2008-01-31 / Financiadora de Estudos e Projetos / Due to the growing advances obtained in nanomaterials science, almost all technological sectors have invested in nanotechnology. It is expected technological improvements in a wide range of products, from the most conventional to nanostructured, as nanocomposites and nanoelectronics materials. Several techniques have been proposed in the literature aiming the search of these materials in a high purity grade. However, some problems to this goal persist, as the use of reactants with impurities of hard elimination and difficulties in the crystallization process, implying in a poor particle growth control. The hydrothermal synthesis has a great advantage for using few steps during the synthesis process and lower temperatures of prodution. Despite the advantages in the process, the cost of commercial equipments not adequated to this synthesis is around US$ 10,000.00 to 20,000.00, expensive values to Brazilian conditions. Also, there is not a brazilian equipment with adequate control and manipulability so far. These facts impair the dissemination of the processing technique. In this way, the main goal of this project is the construction of a hydrothermal system using brazilian materials and its application to the OPM-Hydrothermal hybrid synthesis to obtain technological materials. The association of the techniques enabled the union of the main features of each method leading to a high purity and high crystalline product, in soft solution condition in which the amorphous precipitate obtained by the chemically clean route OPM was crystallized in a soft process (hydrothermal), avoiding calcination. Crystalline phases of TiO2 were obtained at 200oC / 2 hours as rutile nanorods (pH = 0) and anatase from nanoparticles (pH = 2 to 8) to nanorods (pH = 10) and nanoneedles (pH = 12). Pure crystalline PbTiO3 and Pb(Zr50Ti50)O3 were obtained with cubic structure at 150 and 200oC / 2 hours, depending on the Pb stoichiometry adopted. / Em função dos grandes e crescentes avanços obtidos nas ciências de nanomateriais, praticamente todos os setores de atividade do mercado atual tem investido em nanotecnologia. Espera-se ganhos tecnológicos nos mais variados produtos, dos mais convencionais aos materiais nanoestruturados, nanocompósitos e nanoeletrônicos. Diversas técnicas são propostas em literatura e visibilizam a busca pela obtenção desses materiais com alta pureza. Contudo persistem empecilhos ao avanço e utilização das mesmas como o uso de reagentes de partida de difícil eliminação e a dificuldade muitas vezes encontrada nos processos de cristalização e no controle de crescimento de partículas. A Síntese hidrotérmica apresenta grande vantagem por necessitar de menos etapas durante a síntese e utilizar baixas temperaturas de produção. O custo atual dos equipamentos próximos, porém não adequados, encontrados no mercado internacional chegam a custar de US$ 10,000.00 a 20,000.00 valor que inviabiliza sua aquisição em muitos casos somados à ausência de um equipamento nacional com capacidade de controle e manuseio dificultam a disseminação da técnica de processamento. Essas considerações contextuais forjam o ponto motivador e basal deste projeto que é a construção de um sistema hidrotérmico para uso laboratorial utilizando material nacional e sua aplicação na síntese hibrida OPM-Hidrotermal para obtenção de materiais de grande interesse tecnológico. A aplicação da associação OPM-Hidrotermal proporcionou a união das principais qualidades apresentadas por cada uma individualmente derivando na obtenção de um produto altamente puro e cristalino em condições soft solution processing nas quais o precipitado amorfo obtido pela rota quimicamente mais limpa (OPM) é cristalizado por um processo mais brando (hidrotérmica) que não necessitou de tratamentos térmicos de calcinação. Obteve-se com êxito as fases cristalinas de TiO2 com tratamentos hidrotérmicos a 200oC por 2 horas, sendo rutilo com morfologia de nanobastões (pH=0) e anatase com morfologias indo de nanopartículas (pH de 2 a 8) para nanobastões (pH=10) até nanoagulhas (pH=12). As fases cristalinas puras de PbTiO3 e Pb(Zr50Ti50)O3 foram obtidas com morfologias cúbicas entre 150 e 200oC por 2 horas, dependendo da quantidade de excesso de chumbo utilizado na solução.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:23:26Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2005-03-29Bitstream added on 2014-06-13T18:50:31Z : No. of bitstreams: 1 tadin_fa_me_ilha.pdf: 1326609 bytes, checksum: 2904ecf4ef7990b71e84b391fda7287e (MD5) / Este trabalho teve como objetivo estudar a imobilização do Pb, na forma do mineral piromorfita pela reação com NH4H2PO4, em função do meio reacional. A imobilização do Pb é baseada na reação de alguns tipos de fosfatos com compostos de chumbo, tendo como um dos produtos, compostos da família [Pb5(PO4)3X], onde X pode ser Cl, Br, OH e F. Este produto, a piromorfita, é um dos minerais geoquimicamente mais estáveis entre os minerais de chumbo encontrados na natureza. A formação desses minerais ocorre em meios que contém chumbo e concentrações adequadas de fósforo (P). O estudo foi desenvolvido analisando-se o desempenho do NH4H2PO4 na formação do mineral piromorfita a partir dos compostos PbSO4, PbO e PbO2 em diferentes pH, formas estas, as mais comuns com que o metal aparece nos resíduos de industrias de baterias. Foram preparadas soluções aquosas, em laboratório, com os compostos de Pb e NH4H2PO4, nas quais o pH foi fixado em 2,4,7, e 10. O pH 2 foi obtido pela adição de P2O5 à solução e os demais valores de pH foram ajustados com NaOH e estabilizados com soluções tampão. Essas soluções foram monitoradas semanalmente nos períodos de 30, 60 e 90 dias. A parte precipitada foi lavada, seca e pulverizada para a análise espectroscópica na região do infravermelho (FTIR), identificando-se a presença do mineral piromorfita nas amostras, pelos picos de absorção em 543 cm-1 e 573 cm-1 Os resultados indicam que nas reações com o PbSO4 o meio básico é mais eficiente para a formação da piromorfita, enquanto que para o PbO, o meio favorável é o levemente ácido. Já para o PbO2 não foi constatada a formação do mineral, no período de tempo estudado. / The purpose of this work was to study the lead immobilization in form of pyromorphite minerals by reaction with NH4H2PO4 and in function with reactional media. The Pb immobilization is based on reaction of some phosphate materials with lead compounds producing mineral of [Pb5(PO4)3X] family, where X can be Cl, Br, OH or F. This mineral is known as Pyromorphite which is one of the most thermodynamically stable lead minerals under the geochemical conditions prevailing in the surface environment. The precipitation of these minerals occurs in media where Pb and suitable concentration of phosphorus (P) are available. The study was conducted analyzing the performance of NH4H2PO4 in the formation of pyromorphite minerals starting from aqueous solutions of PbSO4, PbO and PbO2 in variable pH conditions. Those lead compounds are the main lead contaminating due to a batteries factory. In the laboratory experiments, aqueous solutions of Pb compounds and NH4H2PO4 were prepared with pH varying from 2 to 10. The pH 2 was obtained adding P2O5 to aqueous solution and others pH values were adjusted using NaOH and kept constant by tampon solutions. The pH values of these solutions were observed weekly for time intervals of 30, 60, and 90 days. The precipitated compound from solutions was washed with distillate water, dried and powdered for infrared spectroscopy (FTIR) measurements. The presence of pyromorphite was verified through the presence of absorption peaks at 543 cm-1 and 573 cm-1 which are its characteristic peaks in the infrared absorption spectra. The results indicate that for PbSO4 basic media is more efficient for pyromorphite growth. On the other hand, pyromorphite growth is favored in slightly acid media when lead is in PbO form. Finally, when the lead source was PbO2 it was not verified the pyromorphite growth in the time intervals studied.

Orientador: Sandra Cordellini / Banca: Ione P. Lemonica / Banca: Luiz B. B. da Silva / Banca: Carlos A. Lazarini / Banca: Alaor A. Almeida / Resumo: A exposição ao chumbo (Pb) exerce papel relevante no desenvolvimento da hipertensão arterial. Sabe-se que as vias NO/GMPc e AMPc e a Na+-K+ ATPase participam na modulação do tono e da contratilidade do músculo liso vascular. Investigou-se as alterações de pressão arterial (PA) e de reatividade vascular à acetilcolina, ao nitroprussiato e ao isoproterenol, bem como a atividade funcional da Na+/K+ ATPase vascular de ratos recém-desmamados e adultos expostos ou não ao Pb nos períodos pré-natal e de amamentação, com enfoque sobre a célula endotelial. Para tanto, curvas concentração-efeito à acetilcolina, nitroprussiato, isoproterenol e potássio foram obtidas em anéis de aorta torácica com e sem endotélio de ratos recém-desmamados e adultos expostos ao chumbo durante a prenhez e amamentação. A exposição perinatal ao Pb determinou hipertensão arterial em proles recém-desmamadas [PA (mmHg): controle 107,1 ± 1,8; Pb 117,8* ± 3,9] e proles adultas [PA (mmHg): controle 126,1 ± 1,1; Pb 139,6* ± 1,6], associada a uma diminuição de sensibilidade ao K+ [CE50 (M): controle 1,93 (1,67 - 2,22); Pb 2,58*(2,14 - 3,11)]. *P < 0,05, n= 6-20. Contudo, nenhuma alteração do relaxamento induzido pelos demais agentes vasodilatadores foi observada. Esses dados sugerem que a hipertensão arterial induzida pela exposição perinatal ao Pb acontece independentemente de alterações nas vias de transdução para a vasodilatação NO/GMPc e b-adrenoceptor/AMPc. Ainda, uma diminuição na modulação endotelial... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Exposure to lead (Pb) has a role in the development of hypertension. It is known that the NO/cGMP and cAMP pathways and Na+-K+ ATPase are involved in the modulation of tone and contractility of vascular smooth muscle. It was investigated the changes in blood pressure (BP) and vascular reactivity to acetylcholine, nitroprusside and isoproterenol, as well as the functional activity of vascular Na+/K+ ATPase of weaned and adult rats exposed or not to Pb during pregnancy and lactation, focusing on the endothelial cell. Concentration-effect curves to acetylcholine, nitroprusside, isoproterenol and potassium were obtained in rings of thoracic aorta with and without endothelium of weaned and adult rats exposed to Pb during pregnancy and lactation. The perinatal exposure to Pb determined arterial hypertension in weaned offsprings [BP (mmHg): control 107,1 ± 1,8; Pb 117,8* ± 3,9] and adult rats [BP (mmHg): control 126,1 ± 1,1; Pb 139,6* ± 1,6], associated with a decreased sensitivity to K+ [EC50 (M): control 1,93 (1,67 - 2,22); Pb 2,58*(2,14 - 3,11)]. *P < 0.05, n= 6-20. However, no change in relaxation induced by other vasodilator agents was observed. These data suggest that the hypertension induced by perinatal Pb-exposure occurs independently of changes in the transduction pathways for NO/cGMP and b-adrenoceptor/AMPc vasodilation... (Complete abstract click electronic access below) / Doutor

CoordenaÃÃo de AperfeiÃoamento de Pessoal de NÃvel Superior / Lead (Pb) is one of the most toxic anthropogenic pollutants of widespread occurrence in both terrestrial and aquatic ecosystems. The phytotoxicity of lead is a complex phenomenon that involves changes in development as well as in physiological, biochemical and molecular mechanisms according to different plant survival strategies. It is well known that heavy metals accelerate the production of reactive oxygen species (ROS) which can lead to changes in the concentration of antioxidant enzymes. The aim of this study was to investigate the effect of Pb on growth, physiology, absorption and translocation of Pb, activity and gene expression of antioxidant enzymes in "Sempre Verde" (SV) and "SetentÃo" (SET), Vigna unguiculata cultivars. The seeds were germinated in vermiculite and, after seven days, the seedlings were transferred to Hoagland solution. After seven days in a hydroponic system the plants were supplemented with EDTA-Pb 0.5 mM. Physiological parameters were measured using an infrared gas analyzer. The Pb content in roots and shoots was measured by ICP OES. The activities of catalase (CAT, EC 1.11.1.6), ascorbate peroxidase (APX, EC 1.11.1.1) and superoxide dismutase (SOD, EC 1.15.1.1) was determined. The expression of the CAT gene (VuCAT 1 and 2), the APX (VuAPX 1 to 6) and SOD (VuSOD Cu / Zn 1 to 3, VuSODMn1, VuSODCu / chap1, VuSODFe 1 to 3) was evaluated by RT- qPCR using specific primers. Total RNA was extracted from the roots and leaves of control plants and treated. The results showed that the leaf areas were reduced by 60 (SV) and 88% (SET). The inhibition of net photosynthesis was 40 (SV) and 72% (SET). The cultivars showed differences in the accumulation and distribution of Pb, as well as in enzyme activity. SV had more Pb in roots than in leaves unlike SET that accumulates more Pb in leaves than in roots. The activity of the antioxidant enzymes CAT, APX and SOD was enhanced in SET, regardless of the tissue. In SV roots, on the other hand, the CAT activity was not modified whereas in SV leaves the SOD activity underwent an inhibition. All the remaining antioxidant activities in SV were stimulated. The CAT 1 and 2 genes were differently expressed in leaves and roots of SV and SET. The relative expression of the APX multigene family in leaves and roots in these cultivars was partially distinct. Likewise genes SOD in leaves showed a partially distinct profile in the two cultivars. Rather, the relative expression of SOD genes in the roots and SV SET is completely different. Taken together, the two Vigna unguiculata cultivars showed a different behavior towards tolerance, accumulation and detoxification of Pb. These results suggest that Pb induces oxidative stress in SV and SET cultivars and that the high activity of antioxidant enzymes could serve as an important component of defense against the damage caused by Pb, and SV more tolerant to stress than SET / O chumbo (Pb) à um dos poluentes antropogÃnicos mais tÃxicos de ocorrÃncia generalizada em ambos os ecossistemas terrestres e aquÃticos. A fitotoxicidade do chumbo à um fenÃmeno complexo que envolve mudanÃas no desenvolvimento, bem como nos mecanismos fisiolÃgicos, bioquÃmicos e moleculares, de acordo com as diferentes estratÃgias de sobrevivÃncia das plantas. à bem conhecido que os metais pesados aceleram a produÃÃo de espÃcies reativas de oxigÃnio (EROs) e que podem provocar mudanÃas na concentraÃÃo das enzimas antioxidantes. O objetivo desse trabalho foi investigar o efeito do Pb no crescimento, fisiologia, absorÃÃo e translocaÃÃo de Pb, a atividade e expressÃo gÃnica das enzimas antioxidantes em "Sempre Verde" (SV) e "SetentÃo" (SET), cultivares de Vigna unguiculata. As sementes foram germinadas em vermiculita e, apÃs sete dias, as plÃntulas foram transferidas para soluÃÃo de Hoagland. Depois de sete dias em um sistema hidropÃnico as plantas foram suplementadas ou nÃo com EDTA-Pb 0,5 mM. Os parÃmetros fisiolÃgicos foram medidos atravÃs de um analisador de gÃs infravermelho. O conteÃdo de Pb nas raÃzes e na parte aÃrea foi medido por ICP OES. As atividades das enzimas catalase (CAT, EC 1.11.1.6), ascorbato peroxidase (APX, EC 1.11.1.1) e superÃxido dismutase (SOD, EC 1.15.1.1) foram determinadas. A expressÃo dos genes da CAT (VuCAT 1 e 2), da APX (VuAPX 1 a 6) e da SOD (VuSOD Cu/Zn 1 a 3, VuSODMn1, VuSODCu/Chap1, VuSODFe 1 a 3), foi avaliada por RTqPCR utilizando iniciadores especÃficos. O RNA total foi extraÃdo a partir das raÃzes e das folhas nas plantas controle e tratadas. Os resultados revelaram que as Ãreas foliares diminuÃram 60 (SV) e 88% (SET). A inibiÃÃo da fotossÃntese lÃquida foi 40 (SV) e 72% (SET). Os cultivares apresentaram diferenÃas na acumulaÃÃo e distribuiÃÃo de Pb, bem como nas atividades enzimÃticas. SV apresentou mais Pb nas raÃzes do que nas folhas ao contrÃrio de SET que acumula mais Pb nas folhas do que nas raÃzes. A atividade das enzimas antioxidantes CAT, APX e SOD foram estimuladas no cultivar SET independentemente do tecido. No entanto, a atividade da CAT em raÃzes do cultivar SV nÃo sofreu modificaÃÃo e a atividade da SOD em folhas, do mesmo cultivar, foi inibida, sendo as demais atividades em SV estimuladas. O aumento das atividades das enzimas em raÃzes e folhas de SV e SET estÃo de acordo com suas expressÃes gÃnicas. Os genes CAT 1 e 2 foram diferentemente expressos nas folhas e nas raÃzes de SV e SET. A expressÃo relativa da famÃlia multigÃnica da APX em raÃzes e folhas nesses cultivares foi parcialmente distinta. Da mesma forma os genes da SOD em folhas apresentaram um perfil parcialmente distinto nos dois cultivares. Ao contrÃrio, a expressÃo relativa dos genes da SOD nas raÃzes de SV e de SET foi completamente diferente. Analisados em conjunto, os dois cultivares de Vigna unguiculata apresentaram um comportamento diferente em relaÃÃo a tolerÃncia, acumulaÃÃo, e desintoxicaÃÃo do Pb. Estes resultados sugerem que o Pb induz estresse oxidativo nos cultivares SV e SET e que a elevada atividade das enzimas antioxidantes poderia servir como um importante componente de defesa contra os danos provocados pelo Pb, sendo SV mais tolerante a esse estresse do que SET.

Submitted by Fernanda Rodrigues de Lima (fernanda.rlima@ufpe.br) on 2018-08-28T22:41:49Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 811 bytes, checksum: e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34 (MD5) DISSERTAÇÃO Gustavo José Luna Filho.pdf: 3406844 bytes, checksum: 3bf6da55653960969db4f41af158b055 (MD5) / Approved for entry into archive by Alice Araujo (alice.caraujo@ufpe.br) on 2018-09-10T18:44:36Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 811 bytes, checksum: e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34 (MD5) DISSERTAÇÃO Gustavo José Luna Filho.pdf: 3406844 bytes, checksum: 3bf6da55653960969db4f41af158b055 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-09-10T18:44:36Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 811 bytes, checksum: e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34 (MD5) DISSERTAÇÃO Gustavo José Luna Filho.pdf: 3406844 bytes, checksum: 3bf6da55653960969db4f41af158b055 (MD5) Previous issue date: 2017-02-17 / Baterias são utilizadas como forma de armazenamento em sistemas de energia renovável devido à natureza de intermitência do sistema, e mais especificamente as de chumbo-ácido possuem atualmente uma maior penetração devido a uma melhor relação de custo-benefício para o sistema. Com isso é observada uma perda de capacidade nessas baterias devido a uma alta quantidade de ciclos de carga e descarga. Como resultado, é importante conhecer o desempenho da bateria e o custo de investimento significativo necessário para sua instalação, manutenção e substituição, quando necessário. Dentre alguns tipos de modelagem de baterias existentes e com base nos testes experimentais da bateria obtidos na literatura, foi desenvolvido neste trabalho, o modelo empírico KiBaM e estimado seus parâmetros para a bateria estudada. Esse modelo consiste num conceito importante de bateria que reflete a resposta dinâmica de tensão nos seus terminais. Em seguida uma validação foi implementada através do software Matlab/Simulink e comparado como modelo experimental. A partir do resultado da validação verificou-se que o modelo pode estimar com boa precisão as características da bateria. O bom funcionamento de um sistema híbrido com geração de energia renovável depende, sobretudo, do tempo de vida de sua bateria. A importância do estudo em relação a como determinar de forma precisa este tempo de funcionamento, se torna indispensável para quem desenvolve esse tipo de sistema. Uma das maneiras de predizer o tempo de vida de baterias é através do uso de experimentos reais e outra forma é utilizando modelos matemáticos que simulam o processo de descarga. / Batteries are used as a form of storage in renewable energy systems due to the intermittent nature of the system, and more specifically lead-acid batteries currently have a higher penetration due to a better cost-benefit ratio for the system. This results in a loss of capacity in these batteries due to a high number of charge and discharge cycles. As a result, it is important to know the battery performance and the significant investment cost required for its installation, maintenance and replacement, when necessary. Among some types of modeling of existing batteries and based on the experimental battery tests obtained in the literature, the empirical model KiBaM was developed in this work and its parameters for the battery studied were estimated. This model is an important battery concept that reflects the dynamic voltage response at its terminals. Then a validation was implemented through Matlab / Simulink software and compared as an experimental model. From the validation result it was verified that the model can accurately estimate the characteristics of the battery. The proper functioning of a hybrid system with renewable energy generation depends, above all, on the life of its battery. The importance of the study in relation to how to precisely determine this time of operation becomes indispensable for those who develop this type of system. One of the ways to predict the lifetime of batteries is through the use of real experiments and another way is to use mathematical models that simulate the discharged process.

A mina de chumbo do Paqueiro, situa-se no Estado do Paraná, a 17 km da cidade de Adrianópolis, a 130 km de Curitiba e a 380 km de São Paulo por estrada de rodagem. Essa jazida contribui modestamente na produção de chumbo e prata do distrito mineral do vale do Rio Ribeira, sendo a média mensal, durante 1966, de 210 t a 11,6% Pb. As reservas totais são estimadas em 1.500 t de chumbo. O teor em Ag é da ordem de 250 gr por tonelada de chumbo metálico produzido. As finalidades principais dessa trabalho são o estudo das rochas encaixantes, das estruturas, da forma e da mineralogia dos filões e a discussão da provável gênese e idade da mineralização. Visando localizar novos indícios de minerais de chumbo foi efetuada pesquisa de prospecção geoquímica em solos e rochas na área do Paqueiro. O embasamento da região é constituído predominantemente por sedimentos do grupo Açungui, incluindo calcários, dolomitos, calco-xistos, anfibolitos, filitos e metarenitos. As rochas intrusivas são granitos tipo Pirituba e diques básicos, orientados segundo N40°W. As estruturas da área estudada orientam-se predominantemente NE-SW, com mergulhos variáveis. A mina do Paqueiro é constituída é constituído por dois filões subparalelos, denominados \"I\" e \"BIS\", separados horizontalmente entre si de 25 m, discordantes cerca de 20° dos calcários escuros encaixantes. Ambos os filões são conhecidos por 45 m na vertical prolongando-se até profundidade desconhecida. A extensão do filão I é de 30 m, enquanto a do Bis é de 60 m, aproximadamente. A espessura média de ambos é de 1 m. A atitude geral da mineralização é de N60°E, com mergulhos acima de 70° para SE ou NW. A sua maior dimensão apresenta um caimento de 50°E. Esses filões constituem depósitos de substituição, localizados em fratura provavelmente falhada antes da mineralização. Toda a mina desenvolve-se na zona de oxigenação. A composição mineralógica dos filões é a seguinte: galena, pirita, calcopirita, esfalerita e arsenopirita, como primários; limonita, cerusita, piromorfita, covelina e malaquita, como minerais oxidados; ganga de quartzo e carbonatos. Essa associação mineralógica é tipicamente mesotermal. Foi observado zoneamento de minerais, especialmente pirita nas bordas e galena no centro do filão. A alteração de paredes é representada principalmente pela silicificação e dolomitização das encaixantes além de recristalização e fraturamento. A idade do chumbo da mina do Paqueiro e de outras jazidas da região, calculada pela composição isotópica desse elemento, em amostras de galena, é de 1.100 m.a. As diferenças entre as idades do chumbo e dos granitos, cerca de 510 m.a. (K/Ar), não permitem sustentar a filiação da mineralização a essas rochas intrusivas. Esses novos dados permitem sugerir hipótese singenética ou a derivação da mineralização de uma fonte desconhecida. Não pode ser excluída, contudo, a possibilidade de ter ocorrido remobilização e concentração do chumbo durante o metamorfismo e intrusão dos granitos. A fonte do Pb deve ter sido homogênea e comum as várias jazidas estudadas, exceto a ocorrência de Itapirapuã, cuja idade Pb/Pb concorda com a dos granitos associados. A idade do Pb dessa ocorrência, entretanto, pode ser anômala. A prospecção geoquímica demonstrou, mais uma vez, a sua importância em pesquisas de jazidas tendo sido localizados dois novos indícios de minerais de chumbo de interesse econômico. Os resultados obtidos na dosagem do Pb em solos por espectrometria de raios X e a prospecção geoquímica em rochas, embora ainda em fase experimental, demonstraram a possibilidade de sua aplicação na região. / Not available.

Nos últimos anos, acentuou-se o interesse em materiais semicondutores com alto número atômico e alto gap de energia para aplicações na detecção de radiação ionizante à temperatura ambiente, usando o método direto de detecção. Este trabalho apresentara as características de dois materiais semicondutores na forma de filme para o iodeto de chumbo e de cristal milimétrico para o iodeto de mercúrio. Os filmes foram depositados a partir da evaporadora térmica construída no próprio departamento e caracterizados em função de três distâncias de deposição. O melhor filme obtido foi produzido a 5 cm de distância da fonte, apresentando valores de gap de energia de 2,39 eV e energia de ativação de 1,1 eV. Com o aumento dessa distância as propriedades estruturais, ópticas e elétricas se deterioram, inclusive com variação da composição do material. Os cristais de iodeto de mercúrio foram dissolvidos no solvente orgânico N-N Dimetilformamida e crescidos utilizando a técnica de deposição de solvente. Diferentes taxas de crescimento foram usadas para o crescimento dos cristais. Os melhores resultados foram obtidos para crescimento na estufa a 80ºC, produzindo filmes com gap de energia de 2,2 eV e resistividade da ordem de 108 ?.cm, indicando dopagem não intencional ou excesso de defeitos. A composição obtida é de HgI3, e a razão da fotocorrente pela corrente de escuro quando na faixa de raios-X mamográficos é da ordem de 25. Com as otimizações indicadas no texto e na conclusão do trabalho esses materiais seriam fortes candidatos para aplicações comerciais em imagens médicas para energias na faixa mamográfica. / In the last years there has been a growing interest in semiconductor materials with high atomic number and optical band gap for applications as ionizing radiation detectors at room temperature, using the direct method of detection. Some materials such as lead iodide (PbI2) and mercury iodide (HgI2) have an optical band gap above 2,0 eV, operate at room temperature with low noise and low leakage current, present a high carrier mobility and high stopping power for ionizing radiation. Alternative methods are investigated by several researchers for the fabrication of these materials on top of large areas, with low fabrication time and costs as desirable for applications in medical imaging. In this sense, we present two methods for the development of the detectors. Thermal evaporation, with the development of the deposition system and chamber, is used for the fabrication of lead iodide thin films. The properties of the films were investigated as a function of deposition height. On the other hand, isothermal evaporation was used for the fabrication of mercury iodide milimetric crystals, for the first time using the organic solvent N.N- dimetilformamide (DMF). The properties of the crystals are investigated as a function of concentration and growth temperature. The structural, morphological and compositional properties of the films and crystals were investigated. The optical and electrical properties were also investigated for both films and crystals. The activation energy for electric transport and the test of the materials as sensors (using X-rays in the mammographic region) were studied. This work presents the main results for both materials: films of lead iodide and milimetric crystals of mercury iodide. The crystalline planes of the films have a preferential orientation along the (110) direction, and a morphology of vertical leaves, not similar to other reported results. The obtained composition is PbI2,5. The combination of the morphology and the configuration of co-planar contacts for charge collection reduce the sensitivity to X-rays exposure. A current density ratio (illuminated to dark) of the order of 1.53 was obtained. The best film was deposited at a distance of 5 cm to the source, and it has an optical gap of 2,39 eV and activation energy of 1,1 eV. With increasing deposition distance a degradation of the structural, optical and electrical properties was observed, even with the variation of the composition of the films. For mercury iodide, for any growth rate the shape of the crystals is always cubic. The morphology of the surface depends on the evaporation rate (it can be smooth or present macroscopic holes). The best results were obtained for a growth at 80o C, what leads to a crystal with optical gap of 2.2 eV and electrical resistivity of the order of 108 Ohmcm, what suggests non-intentional doping or excess of defects. The obtained composition was HgI3, and the current ratio (illuminated by mammographic X-rays to dark) was about 25. According to the discussions in the text and in the conclusions, the suggested optimizations could lead to the development of materials that might be useful for technological applications in medical imaging for the mammographic energy range.

A área de estudo situada no município de Taboão da Serra, Região Metropolitana de São Paulo, possui histórico de ocorrências anômalas de chumbo na água subterrânea, frequentemente reportando concentrações acima dos valores orientadores da CETESB. Verifica-se que em muitos casos de contaminação ambiental por metais de forma geral, e principalmente o chumbo, os procedimentos realizados não são suficientes para que seja feita uma análise mais apurada da contaminação das águas subterrâneas, fazendo com que, em muitos casos a fonte da contaminação seja atribuída, erroneamente, ao material geológico. A presente dissertação teve como objetivo analisar a metodologia de investigação empregada pela empresa bem como avaliar o comportamento do chumbo na água subterrânea local quanto aos fatores geológicos e físico -químicos que produziram a sua ocorrência e presença na forma solúvel em meio aquoso. Dessa forma, para atender os objetivos acima, foram realizados estudos de caracterização hidrogeológica e hidroquímica. Os métodos hidrogeológicos foram realizados de forma a se obter dados básicos como, carga hidráulica, potenciometria, direção e velocidade da água no aquífero local. Os métodos hidroquímicos seguiram com a coleta de dados em campo como sondagem para coleta de solo, amostragem de águas subterrâneas, medidas de parâmetros físico-químicos e análises laboratoriais. Com relação aos dados dos parâmetros físico-químicos, o pH verificado para a área apresentou valores entre 5,43 a 9,7. A análise das concentrações históricas do íon chumbo no meio aquoso em relação ao diagrama de especiação, sugere que as formas mais estáveis do chumbo na faixa de pH encontrada corresponde, em porcentagem, as espécies: \'Pb POT.2+\' (20%) e \'Pb(OH) POT.+\' (20%). O restante, 60% pode ser identificado no diagrama Pb-S-C-O-H. Como a variação do pH nas campanhas de amostragem ficaram entre 6 e 9, e as condições de Eh positivas, a principal forma estável nesse contexto é o \'PbCO IND. 3\' . Entretanto, por conta do baixo carbono orgânico total COT em torno de 1%, o chumbo tende a se manter na matriz do solo ligado a fração argilosa em minerais como a caulinita, muscovita ou oxi-hidróxidos de ferro e alumínio presentes no solo segundo os resultados obtidos por Difração de Raio X. Dessa forma verifica-se que a avaliação da contaminação por chumbo pode estar relacionada com sua interação química com outros compostos no sistema aquífero. O que em termos das ações empresariais em caso ambiental sugere um levantamento mais amplo da investigação analisando a matri z do solo e as condições de solubilidade de seus principais constituintes. / The study area is located in the county of Taboão da Serra, São Paulo Metropolitan Region, has a history of anomalous occurrences of lead in groundwater, often reporting concentrations above the guideline values by CTESB. It is noted that in many cases of environmental contamination by metals, and especially lead, the procedures are not sufficient for a more accurate analysis of groundwater contamination is made, so that in many instances the source contamination is wrong attributed to the geological material. This thesis aims to analyze the research methodology employed by the company as well as evaluating the behavior of lead in local groundwater as the geological and physical- chemical factors that produced its occurrence and presence in soluble form in aqueous. Thus to meet the above objectives method of hydrogeological and hydrochemical characterization were performed. Hydrogeological methods were performed in order to obtain basic data as hydraulic load, potentiometry, direction and speed of the water at aquifer. The hydrochemical methods followed by collecting field data as probing for collecting soil, groundwater sampling, measures of physical-chemical parameters and laboratory analyses. According the data of physico-chemical parameters, pH checked for the area showed values between 5.43 to 9.7. The analysis of historical concentrations of lead ion in the aqueous in relation to the speciation diagram suggests that the most stable forms of lead in the pH range found corresponds in percentage species: \'Pb POT.2+\' (20%) and \'Pb (OH) POT.+\' (20%). The remaining 60% can be identified in the diagram Pb-S-C-O-H. As the pH variation in the sampling campaigns were between 6 and 9, and the conditions of positive Eh, the main stable in this context is \'PbCO IND.3\' . However, due to the low total organic carbon TOC around 1 %, lead tends to remain in the soil matrix bound to clay fraction minerals such as kaolinite, muscovite or oxy-hydroxides of iron and aluminum in the soil according to the results obtained by X-ray Diffraction. Thus it appears that the evaluation of lead contamination may be related to its chemical interaction with other compounds in the aquifer. In according of corporate actions in environmental cases suggests a broader survey of research analyzing the soil matrix and conditions of solubility of its main constituents.