Conselho Nacional de Desenvolvimento CientÃfico e TecnolÃgico / Um dos maiores desafios das companhias brasileiras de saneamento à a disponibilizaÃÃo de Ãgua potÃvel dentro dos padrÃes de qualidade preconizados pela Portaria n 518/2004 do MinistÃrio da SaÃde. Para obtenÃÃo dessa qualidade, à prÃtica comum a utilizaÃÃo de cloro nas estaÃÃes de tratamento de Ãgua, porÃm, este participa de diversas reaÃÃes com os compostos de natureza orgÃnica e inorgÃnica presentes no interior das tubulaÃÃes, reagindo tanto no seio do lÃquido, quanto nas paredes dos tubos, ocasionando o decaimento do cloro ao longo da rede de distribuiÃÃo. Diante do exposto, para tornar mais eficiente o gerenciamento do cloro residual em sistemas distribuiÃÃo de Ãgua, a literatura expÃe a utilizaÃÃo da modelagem, assumindo que os efeitos do decaimento do cloro podem ser representados pelos coeficientes kbulk e kwall. Contudo, o cÃlculo dos valores desses parÃmetros à uma tarefa complexa, em virtude dos sistemas apresentarem diversos tipos de materiais das tubulaÃÃes, variaÃÃo da idade dos tubos que os compÃem e os tipos de mananciais (superficiais e subterrÃneos) inseridos no sistema. Neste trabalho, à desenvolvida uma rotina computacional a fim de determinar o parÃmetro de decaimento do cloro nas paredes das tubulaÃÃes (kwall) em redes de distribuiÃÃo de Ãgua potÃvel, utilizando o MÃtodo Iterativo do Gradiente HidrÃulico Alternativo (MIGHA) como mÃtodo de otimizaÃÃo. O modelo de calibraÃÃo proposto foi aplicado em uma rede modelo, com resultados avaliados de acordo com a quantidade de nÃs com concentraÃÃes do residual de cloro conhecidas. Com o objetivo de comparaÃÃo dos resultados, o modelo proposto, tambÃm foi aplicado em uma rede modelo estudada em outros trabalhos cuja determinaÃÃo do parÃmetro em questÃo foi realizada atravÃs do mÃtodo dos algoritmos genÃticos / One of the biggest challenges of the Brazilian companies to sanitation is the provision of drinking water within the quality standards recommended by the Ordinance No 518/2004 of the Ministry of Health. To obtain this quality, it is common practice to use chlorine in water treatment plants. However, it participates in various reactions with the compounds of organic and inorganic nature on the inside of pipes, reacting both within the liquid, as the walls of the pipes, causing the decay of chlorine throughout the distribution network. Considering the above, to make more efficient the management of residual chlorine in water distribution systems, the literature describes the use of modeling, assuming that the effects of the decay of chlorine can be represented by the coefficients kbulk and kwall. However, the calculation of these parameters is a complex task, because the systems have different types of piping materials, variation of age of the pipes that make up and the types of springs (surface and underground) entered in the system. In this work, it developed a computational routine to determine the parameter of decay of chlorine in the walls of the pipes (kwall) in distribution networks for drinking water, using the Iterative Method of Hydraulic Gradient Alternative (MIGHA) as a method of optimization. The proposed calibration model was applied to a network model, with results evaluated according to the number of nodes with residual chlorine concentrations of the known. In order to compare the results, the proposed model was also applied to a hypothetical network studied in other works whose determination of the parameter in question was performed by the method of genetic algorithms

Conselho Nacional de Desenvolvimento CientÃfico e TecnolÃgico / Considerando que no Brasil o uso de diÃxido de cloro no tratamento de Ãgua à ainda pouco adotado em funÃÃo tanto de seu alto custo quanto da dificuldade de sua quantificaÃÃo, pretendemos comparar trÃs metodologias usadas para quantificar esse produto. Escolhemos a metodologia LGB (Lissamine Green B) e a comparamos com a metodologia EPA 327.0 ((Environmental Protection Agency) e a TitulaÃÃo AmperomÃtrica (referenciadas), ambas analisadas sob a mesma diluiÃÃo. Isso posto, visamos tambÃm comparar os efeitos da variaÃÃo da diluiÃÃo especificamente na metodologia TitulaÃÃo AmperomÃtrica. Para a metodologia de anÃlise, utilizamos o teste F, para analisar a precisÃo; o teste de ponto de HipÃtese, para analisar a exatidÃo entre as metodologias e a possÃvel existÃncia de tendÃncia entre elas; o teste T, para analisar a existÃncia de erros sistemÃticos entre as metodologias; o teste ANOVA one-way, para determinar os efeitos de diluiÃÃo na TitulaÃÃo AmperomÃtrica. A comparaÃÃo realizada nos permite concluir que a metodologia LGB nÃo apresentou variÃncia de repetibilidade e precisÃo intermediÃria pior que a apresentada na metodologia EPA 327.0 e na metodologia TitulaÃÃo AmperomÃtrica no nÃvel de confianÃa de 95%, apesar da dispersÃo em relaÃÃo à mÃdia e à mediana. / Considering that in Brazil the use of chlorine dioxide in water treatment is still not adopted due to both its high cost and difficulty of its quantification, we intend to compare three methods used to quantify this product. We chose the methodology LGB (not referenced) and compared with the EPA method 327.0 (Environmental Protection Agency () and amperometric titration (referenced), both analyzed under the same dilution. With that in mind, we aim to also compare the effects of varying the dilution specifically the methodology amperometric titration. for the analysis methodology, we use the F test to determine the accuracy, the test point hypothesis, to determine the accuracy of the methodologies and the possible existence of a tendency among them, the t test to analyze the existence of systematic errors among methods, the one-way ANOVA test to analyze the effects of dilution in the amperometric titration. The comparison allowed us to conclude that the methodology did not provide LGB variance of repeatability and intermediate precision worse than the one presented in the methodology EPA method 327.0 and the amperometric titration level of 95%, despite the dispersion from the mean and median.

Neste estudo foi avaliado o potencial tóxico de diferentes desinfetantes (cloro, ácido peracético, radiação ultravioleta e ozônio) utilizados na desinfecção de esgotos sanitários. Para tanto, foram realizados ensaios de desinfecção (em diversas concentrações e tempos de contato) com o esgoto doméstico originário da estação de tratamento de esgotos da cidade de Araraquara (SP) e, posteriormente, ensaios de toxicidade a fim de verificar possíveis efeitos agudos e crônicos nos seguintes organismos-teste: Daphnia similis, Ceriodaphnia silvestrii, Chironomus xanthus, Danio rerio e Allium cepa. Todos os desinfetantes, nas condições experimentais testadas, foram capazes de produzir efeitos deletérios aos organismos-teste utilizados nesta pesquisa. O cloro foi considerado o desinfetante mais tóxico, sendo seguido pelo ozônio, ácido peracético e radiação UV. Verificou-se ainda que quando o efluente não desinfetado foi tóxico aos organismos-alvo, sua toxidez foi potencializada com a adição dos diferentes agentes desinfetantes. Os resultados obtidos neste estudo sugerem que a utilização do cloro para desinfecção de esgotos sanitários, sem prévia descloração, deve ser revista, em face da eficiência satisfatória de inativação de bactérias proporcionada por outros agentes de desinfecção potencialmente menos tóxicos (tais como o ácido peracético e a radiação UV). / In this study, it was evaluated the toxic potential of different disinfectant agents (chlorine, peracetic acid, ultraviolet radiation and ozone) used in the disinfection of urban wastewater. For so much, disinfection assays were accomplished (in several concentrations and contact times) with the domestic sewage from Araraquara city (SP) and toxicity bioassays were developed in order to verify possible acute and chronic effects in the following test-organisms: Daphnia similis, Ceriodaphnia silvestrii, Chironomus xanthus, Danio rerio and Allium cepa. All the disinfectants, in the tested experimental conditions, were capable to produce harmful effects to the test-organisms used in this research. Chlorine was considered the most toxic disinfectant, being followed by ozone, peracetic acid and UV radiation. It was noticed that when the effluent, by itself, was toxic to the test-organism, its toxicity was increased with the different disinfecting agents\' addition. The results obtained in this study suggest that the use of chlorine as a wastewater disinfectant, without previous dechlorination, should be reviewed, because it was observed that other disinfection agents (such as peracetic acid and UV radiation) were able to promote satisfactory levels of bacteria inactivation for potentially less toxicity.

Neste trabalho foram realizadas as sínteses dos complexos trans-[RuCl2(L)4] (L = py, isn, 4-acpy e 3-acpy), trans-[RuCl(NO)(L)4](PF6)2 (L = py, isn e 4-acpy), trans-[Ru(OH)(NO)(py)4](PF6)2, trans-[RuCl(NO)(py)4]Cl23H2O, trans-[Ru(OH)(NO)(py)4]Cl2, cis-[RuCl2(DMSO)4], trans-[Ru(NO2)2(py)4], trans-[RuCl(NO2)(py)4], trans-[RuCl(acn)(py)4](PF6) e do complexo reduzido trans-[RuCl(NO)(py)4]I. Estes compostos foram submetidos a várias técnicas de caracterização como: análise elementar de CHN, espectroscopia de 1H RMN, espectroscopia na região do UV-vis e IV, técnicas de eletroquímica e EPR. A análise elementar de CHN e os espectros de 1H RMN se mostraram consistentes com as estruturas propostas, indicando a pureza destes compostos segundo estas técnicas. A caracterização por espectroscopia na região do UV-vis mostrou que os novos complexos apresentaram semelhança espectral com compostos semelhantes descritos na literatura. Entretanto, para os complexos trans-[RuCl(NO)(L)4](PF6)2 (L = py, isn e 4-acpy) e trans-[RuCl(NO)(py)4]Cl23H2O não se observa a banda entre 300-400 nm, comumente observada para tetraaminas de rutênio com o NO coordenado e nas bipiridinas de rutênio com o ligante nitrosilo. Os espectros de absorção na região do IV para os complexos nitrosilos apresentaram a banda da freqüência de estiramento do NO (NO) entre 1870 -1920 cm-1, indicando o caráter nitrosônio do NO. O complexo reduzido trans-[RuCl(NO)(py)4]I apresenta a banda de NO em 1854 cm-1 em acetonitrila, este valor está consistente com o deslocamento da banda de NO observado durante a eletrólise para a redução de trans-[RuCl(NO)(py)4]2+. A atribuição desta banda ao NO0 é reforçada pelo estudo de EPR, cujos espectros apresentaram um sinal característico de NO0 coordenado tanto para o complexo reduzido com iodo trans-[RuCl(NO)(py)4]I como para a solução eletrolisada de trans-[RuCl(NO)(py)4]2+. Os estudos de eletroquímica para os complexos trans-[RuCl2(L)4] (L = py, isn, 4-acpy e 3-acpy) apresentaram um processo de redução reversível, cujo Ef aumenta com o aumento da capacidade receptora de elétrons do ligante L, py < isn < 4-acpy. O comportamento eletroquímico de trans-[RuCl(NO)(L)4](PF6)2 (L = py e 4-acpy), em acetonitrila, apresentou um processo de redução reversível atribuído a 6/7 e um processo irreversível atribuído a redução 7/8. Após a redução do trans-[RuCl(NO)(py)4]2+ por eletrólise, em acetonitrila, foi observada a formação de trans-[RuCl(NO2)(py)4] para Eaplicado = -0,535 e -1,435 V vs Fc+/Fc. Em menor proporção, foi observado também a formação de trans-[RuCl(acn)(py)4]+, produto da liberação de NO (mas somente quando Eaplicado = -1,435 V vs Fc+/Fc). Em solução aquosa, os voltamogramas cíclicos do complexo trans-[RuCl(NO)(py)4]2+ apresentaram três processos de redução. O primeiro processo é referente à redução 6/7, o segundo corresponde à redução 7/8 e o terceiro processo envolve quatro elétrons convertendo o grupo nitrosil a amônia (NO- NH3). Durante a eletrólise, em solução aquosa, observou-se a formação de uma espécie a mais, além do composto trans-[RuCl(NH3)(py)4]+. Possivelmente, esta espécie seja o complexo trans-[RuCl(H2O)(py)4]+ (ou trans-[RuCl(OH)(py)4], dependendo do pH) derivado da liberação de NO. A grande capacidade -receptora dos ligantes piridínicos no plano equatorial dos complexos de rutênio, apresentados neste trabalho, se reflete em várias propriedades como: na energia da TCML, nos potenciais de redução e na acidez da água coordenada em trans ao NO do complexo trans-[Ru(NO)(H2O)(py)4]3+ (pKa < 1) que aumenta consideravelmente em relação ao trans-[Ru(NO)(H2O)(NH3)4]3+, (pKa = 3,1). / The complexes trans-[RuCl2(L)4] (L = py, isn, 4-acpy e 3-acpy), trans-[RuCl(NO)(L)4](PF6)2 (L = py, isn e 4-acpy), trans-[Ru(OH)(NO)(py)4](PF6)2, trans-[RuCl(NO)(py)4]Cl23H2O, trans-[Ru(OH)(NO)(py)4]Cl2, cis-[RuCl2(DMSO)4], trans-[Ru(NO2)2(py)4], trans-[RuCl(NO2)(py)4], trans-[RuCl(acn)(py)4](PF6) and the reduced complex trans-[RuCl(NO)(py)4]I were synthesized. The compounds were analyzed and characterized by elemental analysis of CHN, 1H NMR, UV-vis and IR spectroscopies, electrochemical techniques and EPR. The elemental analyses and 1H NMR spectra were consistent with the proposed structures indicating the purity of the compounds, according to these techniques. The UV-vis spectra of the complexes are similar to those of related complexes. However, for trans-[RuCl(NO)(L)4](PF6)2 (L = py, isn e 4-acpy) and trans-[RuCl(NO)(py)4]Cl23H2O, the band between 300-400 nm, usually seen in other nitrosyl ruthenium complexes spectra, as tetraamines and bipyridines complexes, was not observed. The IR spectra for nitrosyl complexes showed the stretching frequency band (NO) between 1870 -1920 cm-1, which is consistent with the nitrosonium character of these compounds. The reduced complex trans-[RuCl(NO)(py)4]I shows a NO band in 1854 cm-1 (acetonitrile). This value is consistent with the NO band shift observed during the trans-[RuCl(NO)(py)4]2+ reduction electrolysis. The assignment of this band to NO0 is consistent with the EPR studies, whose spectra showed a NO0 coordinated signal for the reduced complex trans-[RuCl(NO)(py)4]I and for the electrolyzed solution of trans-[RuCl(NO)(py)4]2+. The electrochemical studies for trans-[RuCl2(L)4] (L = py, isn, 4-acpy e 3-acpy) show a reversible reduction process assigned to RuIII/RuII, whose Ef increases with the -acceptor ability of the L ligand. In acetonitrile, the electrochemical behavior of trans-[RuCl(NO)(L)4](PF6)2 (L = py e 4-acpy), showed two reduction processes. The first is a reversible process assigned to 6/7 and the second is an irreversible process assigned to 7/8. The trans-[RuCl(NO2)(py)4] complex is formed during the reduction electrolysis of trans-[RuCl(NO)(py)4]2+ in acetonitrile with Eapplied = -0,535 and -1,435 V vs Fc+/Fc. The trans-[RuCl(acn)(py)4](PF6) is also formed after the NO release (only Eapplied = -1,435 V vs Fc+/Fc). In aqueous solution, the trans-[RuCl(NO)(py)4]2+ electrochemical behavior is different from that in acetonitrile. The cyclic voltammograms show three reduction processes. The first is a reversible process assigned to 6/7, the second is irreversible assigned to 7/8 and the third is a NO- NH3 four electron reduction. The electrolysis in aqueous solution generated another specie besides trans-[RuCl(NH3)(py)4]+, which should be the trans-[RuCl(H2O)(py)4]+ (or trans-[RuCl(OH)(py)4], depending on the pH) following the NO release. The great -acceptor ability of the L ligand in the ruthenium equatorial plane, presented in this work, reflects in many properties, such as: MLCT energy, reduction potential and the coordinated water acidity in trans-[Ru(NO)(H2O)(py)4]3+, (pKa < 1), which increases substantially compared to trans-[Ru(NO)(H2O)(NH3)4]3+ (pKa is 3,1).

A espectrometria de absorção atômica (AAS) é consolidada como uma técnica robusta, cujas aplicações estendem-se a diversos analitos e matrizes. Sua limitação encontra-se na região do UV distante (~ 190 nm), por isso ela permaneceu exclusiva à determinação de metais durante vários anos: não-metais geralmente absorvem na região de UV de vácuo. Com o advento da AAS de alta resolução com fonte contínua, houve a implementação de uma terceira dimensão (comprimento de onda) nas análises: a visualização da região espectral da linha analítica. Esta nova característica permitiu um maior número de informações espectrais, principalmente em relação às bandas estruturadas de moléculas diatômicas, o que resultou na determinação de absorção molecular (HR CS MAS). Destarte, o objetivo deste trabalho foi a elaboração de novos procedimentos analíticos para determinação de não-metais por HR CS MAS, especificadamente Br, Cl e S, com atomizador de forno de grafite. O bromo foi avaliado via CaBr em componentes plásticos de amostras eletrônicas, extraído por extração Soxhlet com tolueno, e obteve limites de detecção (LD) e quantificação (LQ) de 4,3 e 14 ng de Br, respectivamente, com Pd como modificador químico. Duas matrizes foram estudadas para a quantificação de enxofre via CS: carvão e diesel. O carvão foi injetado em HR CS MAS como uma suspensão com Triton X-100 0,04 % m v-1, e (NH4)2SO4 foi empregado como padrão de enxofre. Os LD e LQ obtidos para o método foram 0,01 e 0,05 % m m-1, respectivamente. Para o diesel, dois métodos foram estudados: (i) emulsão alcoólica com etanol 50 % v v-1, a qual apresentou LD de 0,12 g kg-1 e LQ de 0,40 g kg-1, adequados para determinação de altos teores de S em diesel; e (ii) injeção direta de diesel no sistema de HR CS MAS, cujos LD e LQ foram 3 e 9 mg kg-1, respectivamente. Ambos empregaram nanopartículas de Pd como modificador químico, das quais a análise direta de diesel obteve melhores resultados. Finalmente, um novo conceito foi investigado em HR CS MAS: o deslocamento isotópico em moléculas diatômicas. Os estados vibracionais e rotacionais presentes na transição eletrônica observada em HR CS MAS confere esta propriedade. As moléculas de AlCl e CaBr, cujos isótopos de interesse foram 35Cl e 37Cl, e 79Br e 81Br, respectivamente, foram estudadas. Os deslocamentos isotópicos observados foram de 15,6 pm para AlCl e 41,6 pm para CaBr nos comprimentos de onda selecionados, suficientes para implementação de calibração por diluição isotópica, a qual apresentou LDs de 2,5 e 64 ng, respectivamente. Amostras de água natural e mineral foram empregadas para o Cl, enquanto o Br foi determinado em amostras de PVC e folhas de tomate, as quais foram introduzidas diretamente como sólidos. A diluição isotópica corrigiu adequadamente as interferências espectrais acarretadas pelas matrizes de ambos os analitos. / Atomic Absorption Spectrometry (AAS) is a robust analytical technique whose applications extend to many different analytes and matrices. Its limitation lies on the far UV region (~ 190 nm) and therefore it remained exclusive for metal determination as non-metals typically absorb within the vacuum-UV region. With the invention of the High-Resolution Continuum Source AAS (HR CS AAS), the AAS analysis has been upgraded and a new dimension (wavelength) was added: the visualization of the analytical lines vicinity. This new feature allowed improved spectral information, mainly related to the structured bands of diatomic molecules, giving rise to the HR CS Molecular Absorption Spectrometry (MAS). The goal of this thesis was the evaluation of new analytical procedures for non-metals determination by HR CS MAS, specifically Br, Cl, and S, using graphite furnace as the atomizer. Bromine in plastic electronic components was evaluated as CaBr after Soxhlet extraction with toluene. This method had limits of detection (LD) and quantification (LQ) of 4.3 and 14 -ng, respectively, using Pd as chemical modifier. Sulfur determination via CS molecule employed two distinct matrices: coal and diesel. Coal samples were prepared as a slurry with Triton X-100 0.04% m v1 for injection in the HR CS MAS and the external calibration employed was (NH4)2SO4as sulfur standard. The method LD and LQ were 0.01% m m1 and 0.05% m m1, respectively. Two methods were studied for diesel samples: (i) alcoholic emulsion with ethanol 50% v v1, with an LD of 0.12 g kg1 and an LQ of 0.40 g kg1, suitable for sulfur high concentration determination in diesel; and (ii) direct diesel injection in the HR CS MAS system, whose LD and LQ were 3 mg kg-1and 9 mg kg-1, respectively. Both methods employed Pd nanoparticles as chemical modifier, with better results for direct diesel analysis. Ultimately, a new concept was investigated in HR CS MAS: the isotopic shift of diatomic molecules. An absorption profile consisted of multiple peaks was due to vibrational and rotational energy couplings within the electronic transition observed by HR CS MAS, which provided the isotopic shift. This effect was detected on AlCl and CaBr molecules, whose target isotopes were, respectively, 35Cl &37Cl and 79Br &81Br. The observed isotopic shifts were 15.6 pm (AlCl) and 41.6 pm (CaBr) at the selected wavelengths, appropriate for isotopic dilution calibration, which featured LDs of 2.5 ng and 64 ng, respectively. Natural and mineral water samples were evaluated for Cl determination; and Br was found in PVC and tomato leaves samples, both introduced as solid samples in HR CS GFMAS. Isotopic dilution adequately corrected the spectral interferences derived from the matrices of both analytes.

Este trabalho de tese de doutorado baseia-se em um desenvolvimento científico amplamente multidisciplinar combinando-se protocolos, técnicas e ensaios experimentais da área de tecnologia farmacêutica, nanotecnologia, engenharia tecidual e fotobiologia. O trabalho foi realizado em duas etapas subsequentes. Primeiramente realizaram-se os estudos de desenvolvimento e caracterização de um sistema de veiculação de fármacos, o qual foi amplamente avaliado a partir de testes físico-químicos e ensaios de citotoxidade in vitro em cultura de fibroblastos humanos. Na sequencia realizaram-se estudos fotobiológicos combinando-se a aplicação de luz laser de baixa potência e fármaco fotossensível nanoestruturado com modelos teciduais, para avaliação da resposta biológica ao fotoestímulo. Para se mimetizar ao máximo as condições in vivo, construiu-se com sucesso um modelo tridimensional in vitro de pele humana, o qual se apresentou como uma ferramenta ideal para se avaliar a resposta fotobiológica após a indução de processos fotodinâmicos. Avaliou-se também o emprego dos equivalentes dermais como sistemas alternativos em testes de permeação e retenção cutânea in vitro. Os resultados obtidos foram promissores, auxiliando na compreensão dos mecanismos de interação dos processos fotodinâmicos com a matriz extracelular em combinação com a engenharia tecidual, mimetizando assim as condições in vivo da pele humana. Foi possível estabelecer também as bases para novos protocolos disponíveis para testes dermatológicos envolvendo produtos do segmento farmacêutico, cosmecêutico e áreas correlatas. / This work of doctorate thesis bases on a scientific development thoroughly multidiscipline combining protocols, techniques and experimental assays of the pharmaceutical technology, nanotechnology, tissue engineering and photobiology. The work was accomplished in three subsequent stages. Firstly were carried out studies and characterization of a drug delivery system with nanotechnology, which was evaluated thoroughly starting from physical-chemical tests and assays of cytotoxicity in human fibroblast culture. In the sequence were carried photobiological studies combining the application of low-intensity laser and nanosized photosensitizers with tissue models, for evaluation of the biological photostimulation. In mimetic conditions it was developed an in vitro three-dimensional human skin model, as tool to evaluate the photobiological response after the induction of the photodynamic processes and also as alternative for in vitro assays of drug permeation/retention. Results were promising, aiding in the understanding of interaction of extracellular matrix with photodynamic processes. Therefore, the work was based in combination of techniques with application in dermatology, pharmaceutical process, cosmetics and correlate areas.

Este projeto de pesquisa foi desenvolvido visando quantificar possíveis distúrbios de vazão em emissores do tipo gotejador (irrigação localizada) submetidos à aplicação de cloro livre e acidificação em condições estática e dinâmica de fluxo de água no sistema. O experimento foi realizado no período de setembro de 2005 a junho de 2006, utilizando-se 14 modelos de gotejadores autocompensantes com suas respectivas linhas gotejadoras montadas em uma bancada de ensaios em estrutura metálica. Os tratamentos utilizados no experimento foram: a) aplicação dinâmica de 100 mg L-1 de cloro livre com pH na faixa de 5,5 a 6,0; b) aplicação estática de 100 mg L-1 de cloro livre com pH na faixa de 5,5 a 6,0; c) aplicação de ácido nítrico com pH na faixa de 2,0 a 3,0 durante &#189; h (sistema pressurizado); d) aplicação de ácido nítrico com pH na faixa de 2,0 a 3,0 durante 12 h (sistema pressurizado). Foram realizadas curvas vazão versus pressão para cada tratamento em três diferentes temperaturas da água (15, 25 e 40° C). O delineamento experimental utilizado foi o inteiramente aleatorizado em esquema fatorial, com utilização dos testes ?F? para análise de variância e Tuckey, a 5% de significância, para comparação de médias e análise de regressão. Os resultados obtidos mostram que para o tratamento da água com 100 mg L-1 de cloro livre em condição dinâmica, ocorreu um decréscimo de 10 a 20% em média da vazão (L h-1) para alguns modelos de gotejadores mais sensíveis aos produtos químicos, sendo que o modelo I apresentou redução drástica de vazão na ordem de 100% em virtude do bloqueio total do labirinto do emissor, em decorrência do aumento de 112% do volume da membrana após 2688 h de aplicação contínua de cloro. Os tratamentos estáticos não apresentaram variações acentuadas de vazão média (L h-1), coeficiente de variação (%), uniformidade de distribuição (%), Vazão Relativa (%) e Grau de Entupimento (%). Verificou-se relação linear entre a vazão e a temperatura da água para os gotejadores novos, sendo que após a aplicação dos diferentes tratamentos, as curvas vazão versus pressão para cada modelo de gotejador sofreram influência tanto da pressão quanto da temperatura de maneira distinta. / This research project was developed to quantify possible flow rate variation in emitters (drip irrigation) submitted to the application of free chlorine and acidification under static and dynamics conditions of water flow. The experiment was accomplished in the period of September, 2005 to June, 2006, being analyzed 14 models of pressure compensating emitters set up in a metallic bench. The treatments used in the experiment were the following ones: a) dynamic application of 100 mg L-1 of free chlorine with pH 5,5 to 6,0; b) static application of 100 mg L-1 of free chlorine with pH 5,5 to 6,0; c) application of acid nitric with pH 2,0 to 3,0 during &#189; h (pressurized system); d) application of acid nitric with pH 2,0 to 3,0 during 12 h (pressurized system). The operating pressures and emitter model combination were: 50, 100, 200, 300, 400 kPa for emitters A to N, in three different water temperatures (15, 25 and 40° C). The obtained values of flow rate were used to calculate the CUD, CV, relative flow rate, the percentage of drippers in each flow rate range, and the number of the drippers completely clogged. The statistical analysis of the treatments were accomplished by Tukey test at 5% probability. The obtained results show that for the treatment of the water with 100 mg L-1 of free chlorine in dynamic condition, a reduction from 10 to 20% of the flow rate (L h-1) occurred for some models more sensitive to chemical products. Model I presented drastic reduction of flow rate in the order of 100% by total blockade of the labyrinth of the emitter, due to the increase of 112% of the volume of the membrane after 2688 h of continuous application of 100 mg L-1 of chlorine free with pH 5,5 to 6,0. The static treatments didn\'t present accentuated variations of medium flow rate (L h-1), variation coefficient (%), distribution uniformity (%), relative flow rate (%) and degree of blockage (%). For pressure compensating emitters, where the discharge sensitivity to temperature is insignificant, after the application of the different treatments, the measured discharge/pressure relationship for each emitter model was sensitive to pressure as well to temperature.

Foi realizado estudo de desinfecção comparativo, em condições experimentais similares, entre hipoclorito de sódio, ácido peracético, ozônio e o processo de desinfecção seqüencial ozônio/cloro para águas de estudo com características de cor baixa (< 5 uH) e cor elevada (> 100 uH). O desempenho dos desinfetantes foi avaliado segundo a inativação de três microrganismos indicadores, Escherichia coli ATCC 11229, colifagos e Clostridium perfringens ATCC 13124. As concentrações aplicadas de cloro (\'CL IND.2\'), ácido peracético e ozônio (\'O IND.3\') foram de 2,0; 3,0; 4,0 e 5,0 mg/L. A desinfecção seqüencial consistiu das seguintes combinações de concentrações em mg/L: 2,0 \'O IND.3\' / 2,0 \'CL IND.2\'; 3,0 \'O IND.3\' / 2,0 \'CL IND.2\'; 5,0 \'O IND.3\' / 2,0 \'CL IND.2\' e 2,0 \'O IND.3\' / 5,0 \'CL IND.2\'. Os tempos de contato empregados foram de 5, 10, 15 e 20 minutos, tanto para os ensaios individuais, como para a etapa seqüencial. O cloro livre aplicado foi rapidamente transformado em formas de cloro combinado, nos primeiros 5 minutos de contato, para todas as dosagens aplicadas, diminuindo a ação desinfetante do mesmo. Os resultados dos ensaios de desinfecção com ácido peracético indicaram efetiva redução dos microrganismos indicadores empregados, mesmo na presença de elevada concentração de matéria orgânica, proveniente dos meios de cultura. O ozônio foi considerado efetivo para inativação dos três microrganismos indicadores, apresentando melhores resultados que os demais desinfetantes, na inativação dos fagos. Na etapa da desinfecção seqüencial as inativações de E. coli, colifagos e C. perfringens foram substancialmente superiores às inativações obtidas com ozônio e cloro individuais. Ocorreu sinergismo para E. coli e fagos para todas as dosagens e tempos de contato empregados. Em relação à bactéria esporulada C. perfringens tal fenômeno não foi observado para todos as combinações de ozônio e cloro testadas / This is the result of a comparative disinfection study, performed in similar experimental conditions, among hypochlorite of sodium, peracetic acid, ozone and the ozone/chlorine sequential disinfection process for waters of study with low color (< 5 uH) and high color (> 100 uH) features. The disinfectants performance was evaluated according to the inactivation of three indicators microorganisms: Escherichia coli ATCC 11229, coliphages and Clostridium perfringens ATCC 13124. The applied concentrations of chlorine (\'CL IND.2\'), peracetic acid and ozone (\'O IND.3\') were of 2,0; 3,0; 4,0 and 5,0 mg/L. The sequential disinfection consisted of the following concentrations combinations in mg/L: 2,0 \'O IND.3\' / 2,0 \'CL IND.2\'; 3,0 \'O IND.3\' / 2,0 \'CL IND.2\'; 5,0 \'O IND.3\' / 2,0 \'CL IND.2\' and 2,0 \'O IND.3\' / 5,0 \'CL IND.2\'. The different times of contact employed were of 5, 10, 15 and 20 minutes, as for the single test, as for the sequential stage. The free chlorine applied was quickly transformed into combined chlorine forms, in the first 5 minutes of contact, for all the dosages applied, reducing its disinfectant action. The disinfection tests results with peracetic acid indicated an effective reduction of the indicators microorganisms employed, even in the presence of a high concentration of organic matters, deriving from the culture medium. The ozone was considered effective for the inactivation of all the three indicators microorganisms, presenting better results than the other disinfectants for the phages inactivation. In the stage of the sequential disinfection, the inactivations of E. coli, coliphages and C. perfringens were remarkably superior to the inactivations obtained with just ozone and chlorine. It occurred synergism to E. coli and phages for all dosages and times of contact employed. Such a phenomenon was not observed in relation to the sporulated bacteria C. perfringens, for all the combinations of ozone and chlorine tested

Orientadores: Christiane de Arruda Rodrigues, Rodnei Bertazzoli / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecânica / Made available in DSpace on 2018-08-18T16:59:20Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Moraes_JulianaPiresde_M.pdf: 2352216 bytes, checksum: 36449200a80f1740bb7e26db1412d9de (MD5) Previous issue date: 2011 / Resumo: Na indústria de cloro-soda, há um crescente interesse no desenvolvimento de tecnologias que resultem numa redução do consumo de energia destinado ao processo de produção de cloro. As células eletroquímicas empregadas no processo cloro-soda são: Mercúrio, Diafragma e Membrana. Atualmente está havendo uma substituição progressiva dos processos empregando mercúrio e difragma por células com membranas trocadoras de íons, pois este processo apresenta melhor eficiência, menor gasto energético e a não geração de resíduos tóxicos. O objetivo deste trabalho envolve a aplicação de eletrodos de difusão gasosa (EDG) modificado com catalisador ferro para a redução do oxigênio, visando à otimização da produção de cloro e maior economia energética nos processos de cloro-soda. Na produção do EDG empregou-se a adição de catalisador ferro nas seguintes proporções: 5%, 10%, 15% e 20% (m/m) em relação à massa de carbono Printex 6L. Duas granulometrias de partículas do catalisador Fe foram empregadas para o preparo dos eletrodos. Ensaios voltamétricos foram realizados para avaliar o efeito da introdução do catalisador de Fe no EDG na reação de redução do oxigênio, além de identificar qual a melhor concentração de Fe e granulometria do catalisador. Os ensaios de voltametria foram realizados em uma célula de compartimento único na temperatura de 25 ºC e solução de trabalho NaOH 320 g/L. Em seguida, ensaios de eletrólises foram realizados para avaliar o desempenho dos EDG, modificado ou não com catalisador Fe, na geração de cloro e DDP da célula, empregando as melhores condições de operação encontradas nos estudos voltamétricos. Os ensaios de eletrólise foram realizados em uma célula com dois compartimentos, separados por uma membrana catiônica Náfion® N242. Nos ensaios de eletrólise foi utilizada uma solução de NaOH 320 g/L, com temperatura de 25 ºC, no compartimento catódico e no compartimento anódico, uma solução de NaCl 250 g/L com temperatura de 70 ºC. A condição de trabalho que apresentou maior redução do consumo de energia e maior geração de cloro foi empregando o EDG com 10% Fe com tamanho de partículas em torno de 0,16 mm2. Comparado ao EDG sem catalisador, verificou-se uma redução no gasto energético de aproximadamente 66%. Isto comprova que o metal de transição Fe atua como o centro ativo e que a atividade eletrocatalítica depende principalmente das propriedades redox do eletrodo modificado / Abstract: The interesting in the developing of technologies that contribute in a reduction of energy consumption in chlor-alkali process is growing. The electrochemical cells used in production of chlorine area: Mercury, Diaphragm and membrane. Currently, the mercury and diaphragm cell have been replaced for membrane technology because this cell is more efficient, presents low energy consumption and does not generate toxic waste. The main of this work involves the investigation the performance of gaseous diffusion electrodes modified with particles of iron, for reduction of oxygen in the production of chorine during the electrolysis of brine. In preparing the cathodes of diffusion of oxygen, was used a mass precursor, composed of carbonaceous pigment Printex and suspension of the PTFE powder. The catalyst was introduced in form of Fe metal power in the following percentages: 5%, 10%, 15% e 20% (m/m). For sintering of the electrode of gaseous diffusion (GDE) was weighed 0.2 g of mass precursor and placed on the mold. The mold was heated to a temperature of 340ºC for the sintering of the electrode, under pressure of 146 Kgf/cm2 for 2 hours. After sintering, the electrodes were tested for permeability. In next stage, the electrodes of gaseous diffusion were used in voltammetric studies to examine the influence of catalyst in the reactions of reduction of oxygen in the GDE and identify the best grain size and percentage of iron in electrode. Then, the tests were performed using a single cell compartment, with the type DSA® as counter electrode and the Ag/AgCl as reference electrode in 320 g/L NaOH solution at 25ºC. After, the electrolysis were performed using constant current electrolysis to the GDE or pyrolytic graphite as cathode and DSA® as anode. These tests were carried out in a cell with two compartments, separated by a membrane cationic Nafion N242. The anolyte was a solution of 250 g/L NaCl at 70 ºC and the catholyte was a solution of 320 g/L NaOH, at 25 ºC. During the electrolysis the chorine dissolved in the form of hypochlorite and chlorine gas were quantified by iodometry titration. The electrode that had a better performance in chlorine generation and lower energy consumption was modified with Fe 10% (m/m) with small particle size. This electrode shown around 66% reduction of energy consumption when compared to GDE without iron metal catalyst. This behavior proves that the transition metal Fe acting as the active center and that the electrocatalytic activity depends mainly on the redox properties of the modified electrode / Mestrado / Materiais e Processos de Fabricação / Mestre em Engenharia Mecânica

Orientador: Raimundo Souza Lopes / Resumo: A Leishmaniose Visceral é uma doença infecciosa, de caráter zoonótico, emergente e de notificação obrigatória. No Brasil tem como agente o protozoário Leishmania infantum chagasi, e o principal reservatório é o cão (Canis familiaris). A transfusão sanguínea é muito utilizada na rotina da clínica, entretanto está associada a transmissão de doenças infecciosas. O objetivo deste estudo foi avaliar os efeitos do tratamento com a luz visível associada a ftalocianina de cloro-alumínio na inativação da Leishmania infantum chagasi em sangue canino, quando inoculados em hamsters (Mesocricetus auratus). Foram preparados 3 grupos experimentais compostos por 6 hamsters cada. O grupo controle recebeu sangue negativo para Leishmania, o grupo doença foi inoculado com sangue parasitado com Leishmania infantum chagasi e o grupo tratamento recebeu sangue parasitado tratado com luz visível associada a ftalocianina de cloro-alumínio. Os animais foram monitorados por 180 dias e então submetidos a avaliação clínica. Em seguida os animais foram anestesiados para a coleta de sangue por meio de punção intracardíaca e procedendo-se assim a eutanásia. O sangue foi colocado em microtubos e o soro separado por centrifugação e acondicionado a -30ºC, até a realização do teste de aglutinação direta. Após procedeu-se a coleta do fígado e baço para a realização da histopatologia. Outra parte destes órgãos e a medula óssea foram acondicionados em tubos livres de DNAse e RNAse, congelados a -30ºC até a realizaç... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Visceral Leishmaniasis is an emerging zoonotic infectious disease that requires mandatory reporting. In Brazil, it is caused by the protozoan Leishmania infantum chagasi, with dogs as main reservoir (Canis familiaris). Blood transfusion is frequently used in clinical routine, however it is associated with the transmission of infectious diseases. The aim of this study was to evaluate the effects of treatment with visible light associated with chloro-aluminium phthalocyanine on the inactivation of Leishmania infantum chagasi in canine blood, when inoculated in hamsters (Mesocricetus auratus). Three experimental groups consisted of six hamsters each. The control group received blood negative for L. infantum chagasi, the diseased group was inoculated with blood infected with L. infantum chagasi, and the treatment group received infected blood previously subjected to therapy with visible light associated with chloroaluminium phthalocyanine. The animals were observed for 180 days and then subjected to clinical evaluation. Then the animals were anesthetized for blood collection through intracardiac puncture and were euthanized. The blood was placed into microtubes and the serum was separated by centrifugation and stored at -30 ° C until the direct agglutination test was performed. After, liver and spleen collection was performed to histopathological examination. Another part of these organs and bone marrow were placed in tubes DNase and RNase free, and frozen at -30°C until the PCR ... (Complete abstract click electronic access below) / Doutor