Made available in DSpace on 2014-10-09T12:37:17Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Made available in DSpace on 2014-10-09T14:09:08Z (GMT). No. of bitstreams: 1 02043.pdf: 5558929 bytes, checksum: ab3263582fdb04b85c3f8792873017c1 (MD5) / Dissertacao (Mestrado) / IPEN/D / Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN/CNEN-SP

Made available in DSpace on 2014-10-09T12:42:58Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Made available in DSpace on 2014-10-09T14:09:29Z (GMT). No. of bitstreams: 1 06218.pdf: 6174037 bytes, checksum: 8832d40832348b30017cfa64b7199926 (MD5) / Dissertacao (Mestrado) / IPEN/D / Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN/CNEN-SP

Made available in DSpace on 2014-10-09T12:32:40Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Made available in DSpace on 2014-10-09T14:09:15Z (GMT). No. of bitstreams: 1 03369.pdf: 1560275 bytes, checksum: 905c046cbaa9aa4972b03e4674cdde9a (MD5) / Dissertacao (Mestrado) / IPEN/D / Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN/CNEN-SP

O sistema cobalto(II)/tiocianato foi estudado em meio aquoso com o objetivo de se obter dados reais das constantes de formação globais dos complexos. Foram utilizados os métodos potenciométrico indireto e espectrofotométrico em meio de força iônica 2,0 M (NaCl04) a 25,0 &#177; O,l&#176;C. O sistema cádmio(II)/tiocianato foi utilizado como indicador no método potenciométrico indireto com o eletrodo de gota pendente de amálgama de cádmio. As seguintes constantes de equilíbrio foram obtidas para os complexos formados entre o cádmio e o tiocianato, a 25&#176;C e força iônica 2,0 M (NaCl04): &#946;1 = 21,51 &#177; 0,09 M-1, &#946;2 = 123,3 &#177; 1,2 M-2, &#946;3 = 129,9 &#177; 3,1 M-3 e &#946;4 = 173,5 &#177; 1,2 M-4. Valores do número médio de ligantes, &#241;, foram obtidos para várias concentrações de tiocianato, até 2,0 M, pela adição de Co(Cl04)2 (0,1 M) à solução contendo cádmio(II) e tiocianato. A integração da curva de formação e o tratamento das funções de Leden, pelo método dos mínimos quadrados desenvolvido, levou às seguintes constantes de formação globais para o sistema cobalto(II)/tiocianato: &#946;1 = 11,0 M-1, &#946;2 = 22,0 M-2, &#946;3 = 11,2 M-3 e &#946;4 = 1,63 M-4. Um estudo do sistema zinco(II)/tiocianato foi realizado com o objetivo de avaliar o método potenciométrico indireto, visto que esse sistema foi anteriormente estudado por um método direto confiável. A curva de formação obtida apresenta uma boa concordância até &#241; = 1. Depois desse ponto um desvio negativo é observado, com relação a curva obtida pelo método direto, devido à causas não bem compreendidas. Várias curvas de absortividade molar média, &#949; vs. concentração analítica de ligante foram obtidas em três comprimentos de onda (515, 590 e 615 nm) em tres concentraçoes de cobalto(II) diferentes: 0,01, 0,05 e 0,1 M. A análise com base no método das soluções correspondentes permitiu obter a curva &#241; vs. concentração de tiocianato livre, com as seguintes constantes de equilíbrio: &#946;1 = 6,9 M-1, &#946;2 = 28,9 M-2, &#946;3 = 12,1 M-3</SUP e &#946;>SUB>4 = 1,30 M-4. Ambos os métodos revelaram uma tendência à formaçao de duas espécies e uma diminuição acentuada na afinidade com o ligante para formar os complexos &#8204;Co(SCN)3&#8204;- e &#8204;Co(SCN)4&#8204;2-. Uma relação linear entre o número médio de ligantes e a absortividade molar média foi observado em 515 nm, o que permitiu obter o valor de &#949;4. Entretanto, em 590 e 615 nm, observou-se somente uma linearidade entre &#949; e o grau de formação calculado, &#945;4, correspondente a espécie &#8204;Co(SCN)4&#8204;2-, com uma intersecção muito próxima da origem. Isto é uma evidência que &#8204;Co(SCN)4&#8204;2- existe virtualmente como uma espécie tetraédrica com absortividade molar relativamente alta. Foram obtidos os seguintes valores de &#949;n individuais: a) &#949;o = 4,31, &#949;1 = 22,6, &#949;2 = 26,3, &#949;3 = 42,8 e &#949;4 = 50,3 cm-1.M-1 em 515 nm; b) &#949;o = 0,29, &#949;1 = 1,3, &#949;2 = 3,2, &#949;3 = 3,9 e &#949;4 = 215 cm-1.M-1 em 590 nm; c) &#949;o = 0,20, &#949;1 = 0,90, &#949;2 1,5, &#949;3 = 2,2 e &#949;4 = 294 cm-1.M-1 em 615 nm. Especulações com os dados sugerem que somente 1% das espécies tetraédricas estão em equilíbrio com as espécies octaédricas correspondentes com 1,2 e 3 tiocianatos coordenados. Com o emprego de um computador foi realizado um estudo efetuando uma simulação dos métooos espectrofotométricos da razão molar e das variações contínuas. As Simulações, com sistemas reais e hipotéticos, foram muito úteis para mostrar as conclusões ambíguas que podem ser obtidas, a partir de dados experimentais, para se estimar o número de espécies complexas. / The cobalt (II) /thiocyanate system in aqueous medium was studied with the purpose to obtain reliables data of overall stepwise formation constants to complexes. An indirect potentiometric method and a spectrophotometric one were used at 2,0 M ionic strength (NaCl04), at 25,0 &#177; O,l&#176;oC. The cadmium(II)/thiocyanate system was used as indicator in the indirect potentiometric method with hanging drop electrode with cadmium amalgam. The following equilibrium constants of the cadmium(II)/thiocyanate complexes were obtained at 25&#176;C and 2,O M ionic strenght (NaCl04: &#946;1 = 21.51 &#177; 0.09 M-1, &#946;2 = 123.3 &#177; 1,2 M-2, &#946;3 = 129.9 &#177; 3.1 M-3 and &#946;4 = 173.5 &#177; 1.2 M-4. Average 1igands number data, &#241;, were obtained for several thiocyanate concentrations, up to 2 M, by adding Co(Cl04)2 (0.1 M) to the working solution of cadmium (II)/thiocyanate. The integration of the formation curve and treatment of Leden\'s functions by a self developed least square method, lead to the following overall formation constants of the cobalt(II)/thiocyanate system: &#946;1 = 11.0 M-1, &#946;2 = 22.0 M-2, &#946;3 = 11.2 M-3 and &#946;4 = 1.63 M-4. A study of the zinc(II)/thiocyanate system was performed with the purpose to check the indirect potentiometric method inasmuch as this system was formerly studied by a re1iable direct method. The formation curve presented a good agreement until the average ligand number 1. After this point a negative desviation is observed with regard the direct method by not well understood causes. Severa1 curves of average molar absorbtivity, &#949; vs the analytical ligand concentration were obtained at three wave lengths (515, 590 and 615 nm) and three differents cobalt(II) cation concentrations: 0.01, 0.05 and 0.1 M. The analysis on base of corresponding solutions permited to obtain &#241; vs free thiocyanate ion concentrations, with the following equilibrium constants: &#946;1 = 6.9 M-1, &#946;2 = 28.9 M-2, &#946;3 = 12.1 M-3</SUP e &#946; = 1.30 M-4. Both methods revealed a tendency to form two species and a marked decrease in affinity with the 1igand to form &#8204;Co(SCN)3&#8204;<SUP- and &#8204;Co(SCN)4&#8204;2-. A linear relationship between calculated &#241; and &#949; was observed at 515 nm and this permited to obtain &#949;4. However, at 590 and 615 nm linearity of &#949; was achieved only for calculated formation degree, &#945;4, corresponding to specie &#8204;Co(SCN)4&#8204;2-, with an intercept very close to the origin. This is an evidence that the &#8204;CoO(SCN)4&#8204;2- exists virtually as tetrahedra1 specie with relative1y high molar absorbtivity. The fol1owing individual &#949;n were obtained: a) &#949;0 = 4.31, &#949;1 = 22.6, &#949;2 = 26.3, &#949;3 = 42.8 and &#949;4 = 50.3 cm-1.M-1 at 515 nm; b) &#949;0 = 0.29, &#949;1 = 1.3, &#949;2 = 3.2, &#949;3 3.9 and &#949;4 = 215 cm-1.M-1 at 590 nm; c) &#949;0 = 0.20, &#949;1 = 0.90, &#949;2 1.5, &#949;3 = 2.2 and &#949;4 = 294 cm-1 .m-1 at 615 nm. Speculations with the data suggest that on1y 1% of tetrahedral species are in equi1ibrium with the corresponding octahedral ones with 1, 2 and 3 thiocyanate 1igands. An extension of the study was a computer assisted simulation of the molar ratio spectrophotometric titration as well as the continuous variations method. This simulation study with real and hypothetica1 systems,was very usefu1l to show how ambiguous can be the conclusions, taken from experimental data,when the number of species are to be estimated.

Este estudo foi desenvolvido no Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares IPEN mais especificamente, no Centro de Ciência e Tecnologia dos Materiais CCTM com apoio da empresa Innovatech. Foram estudados tubos de Co-Cr (L605) usados para fabricação de stents coronarianos, aplicação esta que pede um comportamento mecânico específico e biocompatibilidade. Os tubos de CoCr (L605) podem ser adquiridos em duas condições de história térmica: Trabalhado a frio ou com encruamento ou recozido. O tubo recozido se não estiver em condições para a aplicação, dificilmente será possível atingi-las com um novo tratamento térmico. O tubo encruado abre possibilidades para acertar as condições de tratamento térmico e obter a condição ideal de comportamento mecânico, sem comprometer outros aspectos importantes para a aplicação como biocompatibilidade. Foi selecionado um tubo de CoCr (L605) encruado e com uma quantidade grande de precipitados para os testes, foram selecionadas três faixas de temperatura para o tratamento térmico de recozimento uma abaixo do ponto de solubilização (1000°C), uma dentro da temperatura (1175°C) e uma terceira, mais próxima do ponto de fusão alcançável pelo forno (1250°C). Em cada temperatura foram usados quatro períodos de exposição ao forno( 4, 7, 10 e 15 minutos) totalizando uma matriz com 12 condições de tratamento térmico. Em cada tratamento térmico foram incluídas amostras para ensaio de tração e metalografia. O objetivo deste trabalho é estudar os efeitos dos tratamentos térmicos no comportamento mecânico e na microestrutura do material afim de levantar critérios para determinar os melhores parâmetros de tratamento térmico para a aplicação. / This study was developed at IPEN Institute of Energy and Nuclear Research more specifically in CCTM Materials Cience and Tecnology Center, with support of Innovatech Medical. It was studied Co-Cr (L605) tubes used for manufacture of coronary stents, this application require a specific mechanical behavior and biocompatibility. The tubes CoCr (L605) can be acquired in two conditions of thermal history: Cold worked or annealed. If the annealed tube doesn´t have the conditions for the application it is hardly possible to reach them with a new heat treatment. Hardened tube opens up more possibilities to adjust the conditions of thermal treatment and obtain the optimum condition of mechanical behavior without compromising other aspects important for application as biocompatibility. A tube CoCr (L605) Hardened and a relatively large amount of precipitates were selected for the tests, three temperature tracks have been selected for the thermal annealing treatment: below the temperature of solution aneealing(1000 ° C), at solution aneealing(1175 ° C) and a third temperature closest achievable by furnace (1250 ° C). For each temperature four periods of exposure where selected (4, 7, 10 and 15 minutes) totaling a matrix of 12 heat treatment conditions. In each heat treatment, samples for tensile testing and metallography were included. The objective of this work is to study the effects of heat treatment on mechanical behavior and microstructure of the material in order to raise criteria to determine the best heat treatment for the application.

Este trabalho tem por objetivo uma revisão analítica da determinação de cobalto no sangue e/ou urina para fins de monitorização biológica. A proposta de alternativas viáveis para tal metodologia está fundamentada num estudo crítico dos métodos estudados, associados a um Sistema da Qualidade. Os efeitos tóxicos observados nas exposições a diferentes compostos de cobalto, a relação dose-efeito e dose-resposta, bem como os valores de referência para a população sadia e não ocupacionalmente exposta, levou a ACGIH (American Conference of Governmental Industrial Hygienists) dos Estados Unidos a propor desde 1995 a utilização de um BEI (Biological Exposure Indice) para este tipo de exposição. Apesar de o Brasil ainda não ter incluído o cobalto no Programa de Controle Médico de Saúde Ocupacional da Norma Regulamentadora-7, a utilização de um indicador biológico pode constituir-se numa necessidade devido a estudos toxicológicos e analíticos revistos e relatados na literatura. / This work has the purpose of an analytical review of blood and urine\'s cobalt quantification in order to be used in biological monitoring. A proposal of alternatives and feasible methodologies that habe been found are based upon the crutical study associated with a Quality system. The toxic effects observed in exposure to different cobalt compounds, the dose-effect relationship and dose-response, and the reference values in health and non-exposed population, have brought ACGIH (American Conference of Governmental Industrial Hygienists) of the United States to propose since 1995 a BEI (Biological Exposure Indice) to this kind of exposure. Although Brazil has not included cobalt in the PCMSO (Programa de Controle Médico de Saúde Ocupacional), the use of biological indicator can become a necessity due to toxicological and analytical studies here reviewed and reported in the literature

Com o avanço da tecnologia aplicada em aparelhos celulares, são lançados no mercado modelos menores, mais leves e com maior rapidez em seu sistema operacional. Tudo isso atrai muito os consumidores, que por sua vez, trocam seus antigos aparelhos celulares por novos e modernos. Essas adesões e trocas freqüentes de aparelhos celulares geram um descarte significativo de todos os seus componentes e dentre eles a bateria. Assim, pelo fato do cobalto estar presente nesse tipo bateria e ser um metal com alto valor agregado, ele faz parte do estudo do presente trabalho. Este trabalho tem por objetivos estudar as etapas de condicionamento físico e de lixiviação como fases iniciais do processo de reciclagem de baterias de íons de lítio. Para a caracterização das baterias, as mesmas foram desmanteladas manualmente para a separação dos componentes. Os eletrodos foram caracterizados por espectrofotometria de absorção atômica, difração de raios-X e microscopia eletrônica de varredura com analise de microrregiões. Os ensaios de lixiviação foram feitos usando-se os seguintes parâmetros: pH entre 3 e 5, temperaturas de 25 e 50ºC, relação sólido/líquido de 1/5, tempos de 1 a 4h. Foram utilizados como meio lixiviante soluções de acido sulfúrico, clorídrico e nítrico. Peróxido de hidrogênio foi adicionado ao acido sulfúrico como agente oxidante. Os resultados alcançados mostraram que entre os moinhos de martelos, de facas e de bolas o que apresentou o melhor desempenho para a moagem de baterias de íons de lítio foi o moinho de facas. O bombardeamento com ultra-som faz com que haja a liberação do material ativo dos eletrodos que fica aderido aos suportes de cobre e alumínio mesmo apos moagem. A diminuição do pH de 5 para 3 e o aumento da temperatura de 25 para 50ºC causam o aumento da velocidade de lixiviação em meio sulfúrico do oxido de cobalto. A presença de agente oxidante na lixiviação acida faz com que diminua o tempo de lixiviação do oxido de cobalto. A lixiviação com acido nítrico e com acido sulfúrico com adições de peróxido de hidrogênio são os melhores meios de lixiviação quando comparados ao acido clorídrico e ao acido sulfúrico sem oxidante para as mesmas condições de pH e de temperatura. Nas etapas de extração liquido-liquido e reextração foram utilizados os seguintes parâmetros: relação orgânico-aquoso de 1/1, temperatura de 50ºC, pH 4 e tempo de 5 minutos na etapa de extração e como solução aquosa na fase da reextração o acido sulfúrico 2M. Nas duas etapas foi utilizado como extratante o Cyanex 272 diluído em querosene. Os resultados alcançados mostraram que nos primeiros dois contatos das fases orgânicas e aquosas já se obtém as melhores porcentagens de extração e reextração. A eficiência global dos quatro contatos na etapa de extração foi de 94% e na etapa de reextracao foi de 98%. / The fast changes in technologies applied to mobile phones causes an incredible appearance of new and even better models each day. As a consequence, each year increase the amounts of waste of electronic and electric equipments including batteries that should be disposed of. The goal of the present work is to study methods of physical conditioning and acid leaching of Li-ion batteries. Hand disassembling Li-ion batteries was performed to identify and characterize the components of scrap Li-ion batteries. Materials extracted form the electrodes were characterized using X-ray diffraction, atomic absorption spectrophotometry and scanning electron microscopy coupled with EDS micro-probe. Leaching tests were carried out using the following parameters: pH (3 - 5), temperature (25 and 50ºC), solid/liquid ratio equal to 1/5, leaching time (1 to 4h). Sulfuric acid, chloridric acid and nitric acid were tested as leaching media. Hydrogen peroxide was tested as an oxidizing agent during leaching tests using sulfuric acid. The results obtained showed that knives mill presented better results to grind the scraps in comparison to hammer and balls mills. Ultrasonic treatment was effective to release the active cell materials from copper and aluminum. Decreasing pH from 5 to 3, and increasing the temperature from 25 to 50ºC cause the increasing of the leaching rate of cobalt oxide. Oxidizing conditions also increase the rate of cobalt oxide leaching. Nitric acid and sulfuric acid plus hydrogen peroxide leaching results in better leaching rates compared to chloridric acid and sulfuric acid.

Neste trabalho foram avaliadas as atividades de catalisadores do tipo perovskita LaNi1-xCoxO3 frente à reação de reforma a vapor de etanol. Devido à baixa área superficial, característica de óxidos do tipo perovskita, esses foram suportados em SiO2, Al2O3 e ZrO2, a fim de verificar o efeito do suporte na atividade catalítica.<br /> Os catalisadores foram preparados pelo método da co-precipitação e caracterizados por espectrometria de emissão atômica por plasma induzido, difração de raios X pelo método do pó, adsorção de nitrogênio pelo método B.E.T, redução a temperatura programada e espectroscopia de absorção de raios X.<br /> Para estudar o processo de redução e a possibilidade de oxidação durante a reação catalítica, foram realizados estudos in situ da reação de reforma a vapor, através da espectroscopia de absorção de raios X. Estes dados foram comparados com os resultados de aplicação das técnicas de RTP e DRX às amostras parcial e totalmente reduzidas e foi proposto um mecanismo de redução do óxido do tipo perovskita durante o processo de ativação do catalisador.<br /> Todos os catalisadores mostraram-se ativos nas reações de reforma a vapor de etanol e a seletividade dos produtos foi dependente do tipo do catalisador avaliado. De acordo com os resultados obtidos, destaca-se o catalisador não suportado LaNiO3, com conversão de etanol de 99% e seletividade para H2, CO e CO2 de 4,8; 1,1 e 1,3, respectivamente. Além disso, o ensaio com dois catalisadores simultâneos (LaNiO3 + LaCoO3) foi o que apresentou melhor estabilidade na reação, com 100% de conversão de etanol e seletividade semelhante à obtida pelo catalisador LaNiO3. / In this work, the catalytic activity of perovskite oxides, LaNi1-xCoxO3, was evaluated in the ethanol steam reforming. Due to the low surface area, characteristic of perovskite oxides, these catalysts were supported on SiO2, AI2O3 and ZrO2 and the effect of the support was evaluated. The catalysts were prepared by the co-precipitation method and characterized by Atomic Induced Plasma Spectroscopy, X-Ray Powder Diffraction (XRD), Nitrogen adsorption by B.E.T. method, Temperature Programmed Reduction (TPR) and X-ray Absorption Near Edge Structure (XANES).<br /> The catalytic process was accompanied by XANES in situ to verify changes in the oxidation state of the active phase during the activation process with H2 and also during the process of steam reforming of ethanol. By relation of these results with TPR and XRD, for samples partially and fully reduced, it was proposed a mechanism for the reduction of the perovskite oxides during the conditions of activation.<br /> All catalysts showed activity for the ethanol steam reforming with the selectivity dependent of the catalyst evaluated. Summarizing, the results showed that the unsupported catalyst LaNiO3 presented the better performance, with the ethanol conversion of 99% and selectivity for H2, CO and CO2 of 4.8; 1.1 and 1.3, respectively. Moreover, the test using two simultaneous catalysts (LaNiO3 + LaCoO3), showed better stability in the reaction, presenting ethanol conversion of 100% and selectivity to H2, CO and CO2 similar to the LaNiO3 catalyst.

Catalisadores de Ni suportados em carbono foram sintetizados por diferentes rotas e avaliados frente a oxidação de glicerol em meio alcalino. O método de impregnação química, seguido de um tratamento térmico em uma atmosfera redutora de H2 por 2 horas, foi escolhido por fornecer um material mais ativo, e através deste método materiais como CoNi, FeNi, FeCoNi contendo 20% de metal foram sintetizados. As amostras foram caracterizadas por Análise Termogravimétrica (TGA-DTA) e Difração de Raios X (XRD) para verificar a quantidade de metal e tamanho de cristalito médio, respectivamente. Ensaios eletroquímicos de Voltametria Cíclica (CV) foram realizados para avaliar a atividade eletroquímica dos catalisadores frente a reação de oxidação do glicerol. Os resultados demonstram que a espécie oxihidróxido de níquel &beta;-NiOOH foi a espécie catalítica ativa frente a oxidação de glicerol em meio alcalino. Como a formação de oxihidróxidos de cobalto e ferro ocorrem em potenciais mais baixos que o níquel, estes elementos adicionaram mudanças no perfil observado para o Ni/C. Estudos em condições controladas também foram feitos através de Voltametria Cíclica. O processo de oxidação do glicerol foi influenciado pela velocidade de varredura, temperatura e concentração do NaOH e glicerol. A relação linear entre a corrente de pico e a raiz quadrada da velocidade de varredura corresponde a um processo controlado por difusão. Verificou-se que ambos os Ipico e Epico são fortemente dependentes da concentração do glicerol. Em um potencial selecionado, experimentos de cronoamperometria foram realizados e os produtos de reação analisados por cromatografia líquida de alta eficiência (HPLC). A conversão do glicerol bem como a seletividade dos produtos formados depende da composição do catalisador. A distribuição de produtos foi correlacionada com os dados de espectroscopia de infravermelho (FTIR), os quais suportam o mecanismo de reação proposto. / Carbon supported nickel nanomaterials were synthesized by different routes and evaluated toward the oxidative transformation of glycerol in alkaline medium. The impregnation method, followed by heat-treatment in reducing H2 atmosphere for 2 hours, was chosen by providing a more active material. This method was used to prepare catalysts with metal loadings of 20 wt. %, such as CoNi/C, FeNi/C and FeCoNi/C. Physical characterizations of the materials were performed by using Thermogravimetric Analysis-Differential Thermal Analysis (TGA-DTA) and X-Ray Diffraction (XRD) to determine their metallic load and the crystallite size, respectively. Cyclic voltammetry was mainly used to evaluate the electrochemical activity of the catalysts for glycerol oxidation reaction. The results demonstrated that nickel oxyhydroxide, &beta;-NiOOH, is the active catalytic specie for the glycerol oxidation reaction in alkaline medium. Since the formation of cobalt and iron oxy-hydroxides occurs at lower potentials than those of nickel, amounts of cobalt and iron were added to modify the Ni material. Studies under several well defined experimental conditions were performed by Cyclic Voltammetry. The process of glycerol oxidation was influenced by the scan rate, temperature, glycerol and NaOH concentration. The linear relationship between the peak current density and square root of scan rate corresponds to a diffusion-controlled process for glycerol oxidation on Ni/C. It was found that both the Ipeak and Epeak are strongly depending on the glycerol concentration. In a selected potential chronoamperometry experiments were carried out and the glycerol oxidation products on the Ni-based anodes were analyzed by High-Performance Liquid Chromatography (HPLC). The glycerol conversion depends on the catalyst composition and the distribution. The products were correlated with those identified by infrared reflectance spectroscopy, which supported the simplified mechanism proposed.

Orientador: Sônia Maria Alves Bueno / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Química / Made available in DSpace on 2018-08-18T20:07:57Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Pavan_GiseleLuiza_M.pdf: 8113456 bytes, checksum: 17ffd6547356e32bd63a48ccb9192979 (MD5) Previous issue date: 2011 / Resumo: Imunoglobulinas são anticorpos secretados por células imunitárias em resposta a introdução de um antígeno. A imunoglobulina G (IgG) de origem humana, com alto grau de pureza, tem sido empregada como prescrição terapêutica para inúmeros casos de doenças malignas, infecciosas, auto-imunes e inflamatórias. Normalmente, a IgG é purificada através da precipitação com etanol seguida de cromatografia de afinidade com proteína A ou G imobilizada, no entanto, por apresentar alto custo, se faz necessário o desenvolvimento de técnicas de afinidade alternativas. Membranas, nas quais podem ser imobilizados os ligantes de afinidade, tornam-se uma alternativa aos géis tradicionais apresentando maior capacidade hidrodinâmica. Neste contexto, estudou-se o efeito da remoção do sal em diferentes sistemas tamponantes na purificação de IgG a partir do soro humano por cromatografia de afinidade com íons imobilizados (IMAC), para o módulo de membranas de fibras ocas de PEVA-CM-Asp- Me2+, para os íons metálicos níquel e cobalto. De acordo com eletroforeses SDS-PAGE e análises de nefelometria das frações dos picos de proteína obtidos, a melhor condição utilizada para a purificação de IgG para os adsorventes PEVA-CM-Asp-Ni2+ e PEVA-CM-Asp-Co2+, foi em presença do sistema tamponante fosfato de sódio 25 mmol L-1 e imidazol 2 mmol L-1 a pH 7,0 utilizando o aumento da concentração de imidazol como estratégia de eluição, alcançando pureza superior a 93% para ambos íons metálicos. Determinada a melhor condição de purificação, por meio das isotermas de adsorção, foi determinada a capacidade máxima de adsorção e a constante de dissociação dos complexos CM-Asp-Ni2+-IgG e CM-Asp-Co2+-IgG que, de acordo com o ajuste dos parâmetros pelo modelo de Langmuir e Langmuir-Freundlich, demonstraram boa capacidade de adsorção e constantes de dissociação características de sistemas utilizando ligantes pseudobioespecíficos. Para as filtrações em módulo de fibras ocas, construído em nosso laboratório, determinaram-se as curvas de ruptura, sendo que os resultados obtidos para as membranas finamente cortadas foram melhores que os obtidos para os de filtração em módulo de fibras ocas / Abstract: Immunoglobulins are secreted by immune cells in response to the introduction of an antigen. Immunoglobulin G (IgG) obtained from human sources with high purity has been used as therapeutic prescription for many cases of malicious, infectious, autoimmune and inflammatory diseases. Typically, IgG is purified by precipitation with ethanol followed by affinity chromatography with immobilized protein A or G, however, due to its high cost, it is necessary to develop alternative techniques based on affinity. Affinity membranes, which may be immobilized on the affinity ligands, show a higher hydrodynamic capacity than typical gels. In this context, the effect of salt was studied in different buffer systems in the purification of IgG from human serum by Immobilized Metal-ion Affinity Chromatography (IMAC) for the module PEVA-CM-Asp-Me2+ using ions Ni2+ and Co2+. According to SDS-PAGE and nephelometric analysis fractions of protein peaks obtained, the best condition used for purification of IgG to the adsorbents PEVA-CM-Asp-Ni2+ and PEVA-CM-Asp-Co2+ was in the presence of sodium phosphate buffer system 25 mmol L-1 and 2 mmol L-1 imidazole at pH 7.0 using increasing concentration of imidazole as elution strategy, achieving a purity higher than 93% for both metal ions. The maximum adsorption capacity and dissociation constant of complexes CM-Asp-Ni2+-IgG and CM-Asp-Co2+-IgG by adsorption isotherms were determined on the best condition of purification and the adjustment of parameters by the Langmuir and Langmuir-Freundlich models, it demonstrated good adsorption capacity and dissociation constants characteristics of systems using pseudobioespecific ligands. For filtration in hollow fiber module, constructed in our laboratory, breakthrough curves were determined; also for the best condition of purification, and the results for finely chopped membranes were better than those obtained for the filtration module and hollow fibers / Mestrado / Desenvolvimento de Processos Biotecnologicos / Mestre em Engenharia Química