Made available in DSpace on 2016-06-02T19:55:37Z (GMT). No. of bitstreams: 1 TeseWA.pdf: 5628521 bytes, checksum: 96b496c160199ec4679b7696129ee7cd (MD5) Previous issue date: 2004-12-13 / Universidade Federal de Minas Gerais / This work was developed with the objective of to improve the state of the technique of spherical agglomeration of solids in suspension and to promote a progress in the necessary knowledge for its exploration in larger scale. We studied the agglomeration of salicylic acid crystals obtained from the reaction of sodium salicylate and sulfuric acid. The agglomeration was promoted using chloroform as bridging liquid, that was introduced in the solution immediately after the precipitation of crystals, the agglomeration being monitored by measurement of the suspension turbidity. The effect of variables as temperature, flow rate of chloroform feed, agitation and solid concentration on the following product properties were investigated: granulometric distribution, flowability, real and apparent densities, mechanical resistance, residual solvent, porosity and morphology. The results of this study allowed the identification of a new mechanism of agglomeration of solids from suspension and the possibility of controlling the process, in order to provide particles of a great variety of sizes, depending on the average size of the original crystals and according to the requirements of the final product application. / Este trabalho foi desenvolvido com o objetivo de enriquecer o estado da técnica de aglomeração esférica de sólidos em suspensão e promover um avanço no conhecimento necessário para sua exploração em maior escala. Investigou-se a aglomeração de cristais de ácido salicílico obtidos a partir da reação entre o salicitato de sódio e o ácido sulfúrico. A aglomeração foi promovida utilizando clorofórmio como agente ligante introduzido no meio imediatamente após a precipitação dos cristais e o avanço da aglomeração pôde ser monitorado através do acompanhamento da variação da turbidez da suspensão. O efeito das variáveis temperatura, vazão de adição de clorofórmio, potência de agitação e concentração de sólidos foi investigado, avaliando-se também as seguintes propriedades dos aglomerados: distribuição granulométrica, escoabilidade, densidade real e aparente, resistência mecânica à abrasão, solvente residual, porosidade e morfologia. O conjunto de resultados obtidos possibilitou a identificação de um mecanismo de aglomeração de sólidos em suspensão e o controle das etapas de aglomeração, de modo a produzir aglomerados dos mais variados tamanhos, dependendo do tamanho médio dos cristais originais como também do tamanho final desejado.

Made available in DSpace on 2016-06-02T19:56:29Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DissRCT.pdf: 1458533 bytes, checksum: 6c1138afcca0a441294e37a2f4feaffb (MD5) Previous issue date: 2007-08-08 / Sugar cane can be considered one of the main crop in the state of São Paulo, both for its contribution to the gross profits of the entire state harvest and the extent of the agricultural land it occupies. Recent figures show that the Brazilian sugar and alcohol industry park has 304 active industries, in addition to 40 new ones in implementation phase. The enlargement of that sector and its growing interest in new technologies represent a favorable context in developing and studying processes related with sugar and alcohol production among universities. This study focuses on the main stage in the sugar production process, the crystallization stage, in an attempt to better understand the deficiencies associated to the equipment where such stage is processed, known as crystallizer (or batch vacuum pan). In addition, more effective control strategies are also sought. A dynamic model of an industrial batch crystallizer was designed using the mass balance classical approach. The open-loop dynamic model simulation results were compared to real data taken from the supervisory system and laboratorial analysis, both information got in an industry located in the middle west of São Paulo state, the Usina Barra Grande. The model comprised a non-linear system of differential-algebraic equations. The mass balance that was adopted, in spite using severe hypotheses, generated good predictions for the equipment s state variables. The analysis of the data from the mentioned industry has shown that the operational stability of the equipment is affected by the crystallizer s automatic control routines. Besides the model, a control software was also build, aiming initially closedloop dynamic model simulation and the firsts adjusts in the new control strategies. After that, the control software had its behavior assessed in real operation time, replacing the more problematic controls in the equipment s programmable logical controller. The control software was encoded in VISUAL BASIC and comprised two control modes: a proportional-integral (PI) mode and a fuzzy mode. The crystallization stage was followed up by means of a graphical interface, where the main process informations were visually available. The informations were stored during the crystallization stage and, in the end, were saved in a text file, to guarantee future analysis. The fuzzy algorithm was created on MATLAB and it was compiled in a dynamic linked library format, which allowed its access by the control software. The tests with the control software were developed in two periods of time. The first period tests were made with the proportional-integral control mode and the second period tests were made with the fuzzy control mode. Both control modes generated extremely satisfying results. There were savings in the batch times, a reduction in the oscillation of the manipulated variables and a decrease in the error between the main controlled variable and its setpoint, when the tests results were compared with data from the actual control. / A cana-de-açúcar pode ser considerada uma das principais culturas do estado de São Paulo, devido à sua contribuição para o valor bruto da produção agrícola e também para a ocupação da área de plantio. Dados recentes informam que o parque sucroalcooleiro nacional é formado por 304 indústrias em atividade e mais 40 novas indústrias em fase de implantação. A expansão do setor e o interesse crescente do mesmo por novas tecnologias são fatores que contribuem para o desenvolvimento e o estudo de processos relacionados com a produção de açúcar e álcool dentro das universidades. Este trabalho faz um estudo sobre a principal etapa do processo de produção de açúcar, a etapa de cristalização, na busca do entendimento das deficiências relacionadas à operação do equipamento onde se dá a mesma, o cristalizador (ou cozedor a vácuo), e também na busca de estratégias de controle mais eficazes. Um modelo dinâmico de cristalizador industrial batelada foi concebido usando a abordagem clássica de balanço de massa. Os resultados da simulação do modelo em malha aberta foram comparados com dados reais retirados do sistema de supervisão e com análises laboratoriais de amostras, ambas as informações obtidas em uma indústria do interior do estado de São Paulo, a Usina Barra Grande. O modelo era formado por um sistema não-linear de equações algébrico-diferenciais. O balanço de massa adotado, apesar de utilizar hipóteses severas, conseguiu gerar boas predições para as variáveis de estado do equipamento. A análise dos dados da indústria indicou que a estabilidade operacional estava sendo prejudicada pelas rotinas de controle automático do cristalizador. Além do modelo, desenvolveu-se também um programa de controle que possibilitou, inicialmente, simulações do modelo dinâmico em malha fechada e ajustes iniciais nas novas estratégias de controle. Depois, o programa de controle teve seu desempenho testado em tempo real de operação, substituindo parte dos controles existentes no controlador lógico-programável do equipamento. O programa de controle foi codificado no aplicativo VISUAL BASIC e consistiu de dois modos de controle: modo proporcional-integral (PI) e modo fuzzy. O acompanhamento da etapa de cristalização foi feito pela interface gráfica do programa, onde as principais informações do processo estavam visualmente disponíveis. As informações eram armazenadas ao longo da etapa e, ao final, eram salvas num arquivo texto para permitir análise posterior. O algoritmo fuzzy foi criado no MATLAB e compilado em forma de biblioteca de ligação dinâmica, o que possibilitou seu acesso pelo programa de controle. Os testes com o programa de controle foram realizados em dois períodos. Os testes do primeiro período foram feitos com o modo de controle proporcional-integral e os testes do segundo período foram feitos com o modo de controle fuzzy. Ambos os modos do programa de controle apresentaram resultados bastante satisfatórios. Houve encurtamento dos tempos de ciclo, redução da oscilação da variável manipulada e diminuição do erro entre a principal variável controlada e seu setpoint, quando os resultados dos testes são comparados com dados do controle atual.

Made available in DSpace on 2016-06-02T19:56:30Z (GMT). No. of bitstreams: 1 1687.pdf: 1546689 bytes, checksum: 8aaa0f2f02ec0ac515ddb8db5f092be2 (MD5) Previous issue date: 2005-10-24 / The objective of this work was to study the crystallization kinetics of impure sugarcane sucrose solutions by cooling, prepared as of VVHP and VHP raw sugars, sugarcane syrup and for PP-45 high purity granulated sugar (reference sample), as a part of technology development work for high purity sugar production. The applied methodology was that one proposes by Nývlt, which allows finding out the crystallization kinetics parameters without knowing solutions supersaturation coefficient figures. This method basically consists of submitting a saturated sucrose solution under a cooling linear slope until crystal uprising and their growth, which are separated from mother liquor, submitted to crystal size distribution analysis (for example crystal retained in sieves) to determine the distribution size curve (DSC) and finally, to submit math modeling. This way batch crystallization trial of sugarcane syrup and sucrose solutions with different impure degrees and concentration were carried out in all cases mentioned before, using or not crystal seeding. As of which this data, the predominant medium crystal size of DSC were determined (Lm), which permitted to find out crystallization kinetics parameters: the relationship between real nucleation order and growth rate (n/g), reactor kinetics constant (BN) and nucleation apparent order (m). The results showed a good correlation among evaluated parameters, for confidence intervals of 99,5%, with at least 90% of variation explained (correlation coefficient, r > 0,9). The equation found this way allowed to foresee with reasonable accuracy crystal predominant medium size for all studied cases. The best adjustment of proposed model was gotten for seeding syrup, VVHP raw sugar (obtained for seeding and nucleation), and VHP (by seeding) and for PP-45 granulated sugar, respectively. The worst results were for prepared solution as of VHP (I) raw sugar (by nucleation), which apparently, were influenced by high level of starch, dextran, and other impurities originally present in this raw sugar. The crystals obtained, in turn, presented an excellent coefficient of variation, C.V., between 6,9% (best case) and 28% (worst case), a flatness about 3,0, characterizing a type of normal distribution and showing to be a narrow distribution, specially for the case where seeding was applied. The process showed to be effective in impurities removal, specially starch, ash and mainly color compounds. The color of crystals obtained were classified as of sugar type 4 (450 UI), when syrup with 8600 UI was used and non affination was applied until refined type, with 18 UI of color, when VVHP row sugar (310 UI) was utilized, crystal with 56 UI when VHP(I) raw sugar (1040 UI) was used and crystal with 22 UI when VHP raw sugar with original color of 846 UI. The results suggest that refining of raw sugar could be done using an adequate cooling crystallization technique perfectly integrated to a conventional sugar factory utilized to produce VHP, VVHP and other types of crystal raw sugars. The refined sugar so produced could be adjusted in the adequate market proportion for each sugar type in the same plant utilized for conventional raw sugar production. This process so conceived or arranged could have a significant advantage when compared to the conventional refining sugar process since it would not need an ionic or carbon column to color and ash removal, no new chemicals would not be necessary, no new wastes would be generated, the process would became more flexible and more value could be added to the product. It has pointed out also that if the results here present are confirmed in the next pilot scale study the product should have besides a better acceptance in the international sugar market an expressive production cost reduction. / O objetivo deste trabalho foi o de estudar a cinética da cristalização por resfriamento de soluções impuras de sacarose, preparadas a partir do açúcar bruto VVHP, VHP, xarope de cana-de-açúcar e para o açúcar granulado PP-45 de alta pureza (amostra de referência), como parte de um trabalho de desenvolvimento de tecnologia para produção de açúcar de alta pureza. A metodologia empregada foi à proposta por Nývlt, que permite efetuar o levantamento dos parâmetros cinéticos da cristalização sem a necessidade de medição da supersaturação da solução. Consiste, basicamente, em submeter uma solução de sacarose saturada a uma rampa linear de resfriamento até o aparecimento dos cristais, efetuar seu crescimento, separá-los do licor-mãe, submetendo-os à análise granulométrica (por exemplo em peneiras) para se determinar a curva de distribuição de tamanhos, e finalmente, submetê-los à modelagem matemática. Desta forma, foram realizados conjuntos de ensaios de cristalização em batelada, para o xarope de caldo de cana- de-açúcar e de soluções de sacarose com diferentes graus de pureza e concentração, para todos os casos citados anteriormente, utilizando-se ou não semeadura de cristais. A partir de cada conjunto de dados, foram determinados os tamanhos médios ou predominantes dos cristais das distribuições granulométricas (Lm,), que permitiram a obtenção dos parâmetros cinéticos de cristalização: a razão entre ordem real da nucleação/taxa de crescimento, (n/g); constante cinética do reator (BN), e a ordem aparente da nucleação (m). Os resultados indicaram boa correlação entre os parâmetros avaliados, para um intervalo de confiança de 99,5%, com pelo menos 90% das variações explicáveis (coeficiente de correlação r>0,9). As equações, assim obtidas, permitiram prever com boa precisão o tamanho médio ou predominante de cristais para todos os casos estudados. Os melhores ajustes do modelo proposto foram obtidos para o xarope semeado, açúcar bruto VVHP (por semeadura e nucleação), açúcar bruto VHP (semeadura) e para o açúcar granulado PP45, respectivamente. Os piores resultados foram para as soluções preparadas a partir do açúcar bruto VHP(i) (obtido por nucleação) que, aparentemente, sofreram influência dos altos teores de amido, dextrana e impurezas presentes originalmente nesse açúcar. Os cristais obtidos, por sua vez, apresentaram um excelente coeficiente de variação, CV, entre 6,9% (melhor caso) e 28% (pior caso); curtose em torno de 3,0 (curva de distribuição do tipo mesocúrtica) demonstrando ser a distribuição bastante uniforme e pouco dispersa, principalmente para o caso em se utilizou semeadura. O processo se demonstrou eficaz na remoção de impurezas como amido, cinzas e principalmente cor. A cor dos cristais de açúcar obtidos variou desde a classificação como tipo 4 (cor 450 UI), partindo-se xarope (cor 8600UI) e não se efetuando a afinação até o padrão de açúcar refinado, isto é cristais com cor de 14 UI, partindo-se do açúcar VVHP com cor original de 310 UI, para cristais com cor 56 UI partindo-se do açúcar VHP(i) com cor original 1040 UI e 22 UI partindo-se de açúcar VHP com cor original de 846 UI. Os resultados sugerem que a técnica de refino do açúcar bruto, empregando-se adequadamente a cristalização por resfriamento possa ser perfeitamente integrada ao processo convencional de fabricação de açúcar VHP, VVHP e outros tipos de açúcar cristal. O açúcar refinado, assim produzido, poderia ter a produção ajustada na proporção adequada à demanda de mercado para cada tipo de açúcar, na mesma planta utilizada para fabricação do açúcar cristal bruto. Esse processo, assim concebido ou arranjado, poderia ter uma significativa vantagem quando comparado com o processo convencional de refino de açúcar, uma vez que esse não necessitaria de colunas de carvão ou de troca iônica para remoção de cor e cinzas, não necessitaria de novos insumos e não geraria novos efluentes; o processo se tornaria mais flexível e poderia agregar mais valor ao produto. Deve-se destacar, também, que se os resultados aqui apresentados forem confirmados no próximo estudo em escala piloto, o produto deverá ter além de uma melhor aceitação no mercado internacional de açúcar, uma expressiva redução nos custos de produção

Submitted by LINO FERNANDO GOMES DE LIMA (linofernando@ibb.unesp.br) on 2017-10-12T13:07:03Z No. of bitstreams: 1 TESE_DOUTORADO_LINO_FINAL_CORREÇÕES_BANCA.pdf: 7596280 bytes, checksum: daa6099c657cb8875c1dc696f2b54217 (MD5) / Approved for entry into archive by Monique Sasaki (sayumi_sasaki@hotmail.com) on 2017-10-18T16:34:35Z (GMT) No. of bitstreams: 1 lima_lfg_dr_bot.pdf: 7596280 bytes, checksum: daa6099c657cb8875c1dc696f2b54217 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-10-18T16:34:35Z (GMT). No. of bitstreams: 1 lima_lfg_dr_bot.pdf: 7596280 bytes, checksum: daa6099c657cb8875c1dc696f2b54217 (MD5) Previous issue date: 2017-08-22 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) / As fosfolipases A2-like (PLA2s-like) estão entre os principais componentes de peçonhas de serpentes envolvidas no processo de envenenamento, particularmente em serpentes do gênero Bothrops. Essas toxinas promovem efeitos miotóxicos que não são neutralizados pela soroterapia convencional e podem levar até a perda do membro afetado. Os estudos estruturais, em especial a técnica de cristalografia, são uma ferramenta poderosa na compreensão da relação estrutura-função de moléculas. O presente trabalho teve por objetivo estudar estruturalmente por diferentes técnicas biofísicas (dicroísmo circular, espalhamento de luz dinâmico, Espectroscopia de fluorescência, termoforese de microescala, cristalização, coleta de dados de difração de raios-X, elucidação e análise estrutural) uma Lys-49-PLA2 da peçonha de Bothrops pauloensis, denominada BnSP-7, em suas formas nativa e complexadas com o ácido cinâmico e seus derivados, ácido cafeico e ácido p-cumárico. Adicionalmente, a mesma proteína foi estudada em sua forma recombinante. A ORF referente à BnSP-7 foi inserida no vetor a partir dos sítios de restrição EcoRI (3’ DNA) e NotI (5’ DNA). Esse inserto foi inserido em um vetor pPicZA, transformado em Pichia pastoris e induzida a expressão. Após purificação da proteína expressa, foram realizados ensaios de cristalização. Nas estruturas da BnSP-7 obtida a partir do veneno de B. pauloensis, foram encontrados ligantes na região MDoS nos três complexos elucidados, bem como a análise dos túneis revelou diferenças nas cargas positivas da BnSP-7 em comparação com outras miotoxinas. Os experimentos de termoferese revelaram que os três ligantes se ligaram à BnSP-7 com afinidades variando de 20-300 µM, sendo que a maior afinidade foi observada para o ácido cafeico, seguido pelo ácido p-cumárico e pelo ácido cinâmico. Estes dados estão de acordo com o número de interações eletrostáticas observadas nas estruturas cristalográficas. Esses resultados reforçam a importância da região MDoS no mecanismo de ação miotóxica dessas proteínas, além de fornecer dados estruturais para o desenvolvimento de inibidores mais efetivos contra os efeitos locais do acidente ofídico, não eficientemente tratado pela soroterapia convencional. / Phospholipases A2-like (PLA2-like) toxins are among the main components of snake venoms involved in the envenomation process, particularly in snakes from Bothrops genus. These toxins promote myotoxic effects that aren't neutralized by conventional serum therapy and may lead to loss of the affected limb. Structural studies, especially the crystallography technique, are powerful tools for understanding of the structure-function relationship of molecules. The aim of this work was structurally study by different biophysical techniques (circular dichroism, dynamic light scattering, fluorescence spectroscopy, microscale thermophoresis, crystallization, X-ray diffraction data, elucidation and structural analysis) a Lys-49-PLA2 of Bothrops pauloensis venom, named BnSP-7, in native form and complexed to cinnamic acid and its derivatives caffeic acid and p-coumaric acid. BnSP-7 ORF was inserted into the vector EcoRI (3 'DNA) and NotI (5' DNA) restriction sites. This insert was inserted into pPicZA vector, transformed into Pichia pastoris and induced the expression. After purification of the expressed protein, crystallization assays were performed. BnSP-7 structures complexed to the ligands were performed using B. pauloensis venom which these molecules were found interacting to MDoS region for the three complexes. Furthermore, tunnel analyses revealed differences in the positive charges of BnSP-7 compared to other myotoxins which may be related to the specificity of this toxin. Thermophesis experiments revealed that all three ligands bound to BnSP-7 with affinities ranging from 20-300 μM, in which the highest affinity was observed for caffeic acid, followed by the p-coumaric acid and by cinnamic acid. These data are in agreement with the observed number of electrostatic interactions observed in crystallographic structures. These results consolidate the importance of the MDoS region as a mechanism of myotoxic action of these proteins, in addition to providing structural data for the more effective inhibitors development against the local effects of the snakebite, not efficiently neutralized by conventional serum therapy. / CNPq: 140501/2014-2

Orientador: Eudes Borges de Araújo / Banca: Keizo Yukimitu / Banca: Antonio Carlos Hernandes / Banca: Noelio Oliveira Dantas / Banca: Antonio Medina Neto / O Programa de Pós-Graduação em Ciência e Tecnologia de Materiais, PosMat, tem caráter institucional e integra as atividades de pesquisa em materiais de diversos campi da Unesp / Resumo: No presente estudo, quatro vidros 20 'Li IND. 2' O-80Te 'O IND. 2' foram preparados com composição nominal idêntica mas com diferentes histórias térmicas. As técnicas de difração de raios-X, espectroscopia no infravermelho, espectroscopia Raman e calorimetria diferencial de varredura foram usadas para compreender os efeitos da história térmica sobre as propriedades térmicas e estruturais dos vidros estudados. Observou-se que as propriedades investigadas dependem fortemente da história térmica dos vidros. Os resultados de difração de raios-X revelaram a presença de três fases cristalinas distintas у-Te 'O IND. 2', α-Te 'O IND. 2, у-Te 'O IND. 2', α-Te 'O IND. 2 e α- 'Li IND. 2'Te 'O IND. 2'O IND. 5' nos vidros estudados com a seguinte sequência de cristalização у-Te 'O IND. 2' 'seta' α-Te 'O IND. 2 'seta' у-Te 'O IND. 2', α-Te 'O IND. 2 'seta' α- 'Li IND. 2'Te 'O IND. 2'O IND. 5". A fase у-Te 'O IND. 2' é metaestável enquanto as fases cristalinas у-Te 'O IND. 2' e α- 'Li IND. 2'Te 'O IND. 2'O IND. 5' persistem até os estágios finais da cristalização. A estrutura das bandas no espectro infravermelho é similar àquelas observadas em vidros Te "O IND. 2'. Para vidros selecionados, as energias de ativação associadas as fases cristalinas foram calculadas considerando que os picos de cristalização das curvas de DSC possam ser representados por três funções lorentzianas reportados em diferentes tamanhos de partículas. Os resultados de DSC sugerem ainda que tratamentos térmicos a longos tempos, em torno de 'T IND. g', imediatamente após o quenching são favoráveis para a produçao de regiões ordenadas nos vidros sem necessariamente aumentar o número de núcleos na matriz vítrea. / Abstract: In the present study, four 20 'Li IND. 2' O-80Te 'O IND. 2', glasses were prepared with identical nominal composition but with different histories. X-Ray Diffraction, Infrared Sprectroscopy, Raman Spectroscopy and Differential Scanning Calorimetry techniques were used to understand the effects of the thermal histories on the thermal and structural properties of the studied glasses. It was observed that investigated properties depend strongly on the thermal histories of the glasses. X-ray Diffraction results reveal the presence of three distinct у-Te 'O IND. 2', α-Te 'O IND. 2 and α- 'Li IND. 2'Te 'O IND. 2'O IND. 5' crystalline phases in the studied glasses with the following crystallization у-Te 'O IND. 2' 'seta' α-Te 'O IND. 2 'seta' у-Te 'O IND. 2', α-Te 'O IND. 2 'seta' α- 'Li IND. 2'Te 'O IND. 2'O IND. 5" sequence. The у-Te 'O IND. 2' is a mestastable phase while α- 'Li IND. 2'Te 'O IND. 2'O IND. 5' crystalline phases persist up to the final stages of the in situ bulk crystallization. The infrared band structure of the studied glasses is similar to the one observed in glassy Te 'O IND. 2'. For selected glasses, activation energies were evaluated from lorentzian three-peak deconvolution of the DSC crystallization peak recorded at different particle sizes. DSC results suggested that heat annealing immediately after quenching at temperatures around 'T IND. g' and longer times are favorable to produce local ordered regions in the glass without necessarily the nuclei number in the glass matrix. / Doutor

Orientador: Valmir Fadel / Banca: Fernanda Canduri / Banca: Mario Tyago Murakami / Resumo: Este trabalho teve por objetivo cristalizar e resolver tridimensionalmente as estruturas das proteínas Canavalia gladiata lectin (CGL) e Canavalia marítima lectin (CML), ambas complexadas com o açúcar manose 1-6 manose, encontradas em sementes de leguminosas. Para o processo de cristalização foi utilizado um kit de cristalização, contendo 96 soluções previstas pelo método de cristalização da matriz esparsa, denominado Screen Index (Hampton Research). Para o processo de resolução de estrutura foi utilizado diversos métodos computacionais dentre eles, o programa CCP4 (Collaborative Computational Project n° 4). Já com a estrutura resolvida, pode-se observar o sítio de ligação da proteína e identificar quais aminoácidos fazem parte do mesmo; calcular o RMSD médio entre as estruturas nativa e complexada com o açúcar manose 1-6 manose; comparar os sítios de ligação das proteínas CGL e CML complexadas com os açúcares man 1-2 man, man 1-3 man, man 1-4 man e man 1-6 man. Enfim, o trabalho colaborou para que duas novas estruturas fossem depositadas no banco de dados PDB (Protein Data Bank), para que futuros pesquisadores possam realizar estudos utilizando essas estruturas já resolvidas. / Abstract: This study aimed to crystallize and solve the three-dimensional structures of proteins Canavalia gladiata lectin (CGL) e Canavalia maritime lectin (CML), both complexed with sugar manose 1-6 manose, found in legume seed. For the crystallization process was used a kit of crystallization, containing 96 solutions provided by the method of crystallization of the sparse matrix, called Screen Index (Hampton Research). For the process of resolution structure was used several computation methods among them, the program CCP4 (Collaborative Computational Project n° 4). Now with the structure resolved, can observe the binding siti of protein and amino acids to identify which part of the same; calculate the avarage RMSD betweem the native and complexed structures with the sugar manose 1-6 manose; compare the binding sites of CGL and CML proteins complexed with sugars man 1-2 man, man 1-3 man, man 1-4 man and man 1-6 man. Finally, the work helped the two new structures were deposited in the PDB database, for future researchers to conduct studies using these structures already solved. / Mestre

Orientador: Elson de Campos / Coorientador: Francisco Cristóvão Lourenço de Melo / Banca: Rogério Pinto Mota / Banca: Antonio Jorge Abdalla / Banca: Luiz Antonio Genova / Banca: Francisco Piorino Neto / Resumo: Neste trabalho estudou-se as vitrocerâmicas obtidas a partir de vidro base do sistema SiO2-Al2O3-MgO-Li2O com adição de ZrO2, como agente nucleante e do B2O3, que tem a função de reduzir a viscosidade do sistema durante o processo de fusão. Os vidros precursores foram obtidos por fusão na temperatura de 1650 ºC, em cadinhos de mulita-zirconia. Os vidros fundidos foram vertidos em molde de grafite para obtenção das amostras monolíticas, e em água para obtenção do material particulado. Este material foi moído e passou por processo de prensagem uniaxial e isostática, antes da sinterização. Para produção das vitrocerâmicas foram realizados tratamentos térmicos em duas condições diferentes. Na primeira as amostras foram aquecidas até 1100 ºC, com taxa de 10 ºC/min, e, na segunda, aquecimento inicial até a temperatura de 780 ºC, com taxa de 10 ºC/min e, em seguida, aquecimento até 1100 ºC, com taxa de 1ºC/min. Sobre os vidros foram feitas análises de dureza indicando valores em torno de 7,0 GPa. Com relação às vitrocerâmicas, os maiores valores de dureza, em torno de 9,2 ± 0,5 GPa, foram verificados nas amostras monolíticas cristalizadas no volume e que estiveram sob tratamento térmico com duas taxas de aquecimento (10 ºC/min até 780 ºC e 1 ºC/min até 1100 ºC) / Abstract: This work presents the results of the study with glass-ceramics obtained from base glass of the MgO-Al2O3-SiO2-Li2O system with addition of ZrO2 as nucleating agent and B2O3, which has the function to reduce the viscosity of the system during the melting process. The parent glasses were obtained by fusing at the temperature of 1650 ºC in crucible zirconia-mullite. The molten glasses were poured into a graphite mold to obtain the monolithic samples and also in water in order to obtain particulate material. Such material was grinded and then pressed by the uniaxial and isostatic pressing method before being sintered. Both the monolithic and pressed samples were performed under two different conditions of heat treatment for their nucleation and crystallization. In the first one the samples were heated to 1100 ºC with a heating rate of 10 ºC/min In the second one there was an initial heating rate of 10 ºC/min until reaching 780 ºC. Such temperature was kept for 5 minutes. After that, the samples were heated to 1100 ºC at a rate of 1 ºC/min microhardness analysis showed that base glass presented values around 7.0 GPa. The glass-ceramics obtained from the sintering powder had microhardness values smaller than those obtained from the monolithic samples. The highest hardness values were obtained in samples that were treated (10 ºC/min to 780 ºC and 1 ºC/min to 1100 ºC) which reached values around 9.2 ± 0.5 GP / Doutor

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / In recent years, the share of polymers in the municipal solid waste has increased significantly. Among all types of polymers found in urban waste, high density polyethylene (HDPE) is emphasized, as are present in large quantities. Recycling of plastics, in this context, appears as an important way to reduce the amount of this material in dumps and landfills. However, it is known that articles produced from recycled materials have inferior properties. Another important point is the knowledge of the structure-property, this knowledge is essential in the application of any material. Thus, the HDPE samples taken from urban waste have been characterized by differential scanning calorimetry (DSC). Using models of modified Avrami and Liu, we observed that depending on the type of load or colorant found, there are important differences in the formation and morphology of the crystals. / Nos últimos anos, a presença dos polímeros nos resíduos sólidos urbanos tem aumentado significativamente. Dentre todos os tipos de polímeros encontrados no lixo urbano, o polietileno de alta densidade (PEAD) ganha destaque, pois está presente em grande quantidade. A reciclagem de plásticos, neste âmbito, se configura como uma importante forma de reduzir a quantidade deste material nos lixões e aterros. Entretanto, sabe-se que os artefatos produzidos com material reciclado possuem propriedades inferiores. Outro ponto importante é o conhecimento da relação estrutura-propriedade, este conhecimento é fundamental na aplicação de qualquer material. Sendo assim, foram caracterizadas amostras de PEAD (embalagens pós-consumo) retiradas do lixo urbano através da calorimetria exploratória diferencial (DSC). Utilizando-se os modelos cinéticos de Avrami modificado e Liu, foi possível verificar que dependendo do tipo de carga ou colorante encontrado, há diferenças importantes na formação e morfologia dos cristais.

In this work the crystallization of citric acid using Tahiti lemon juice was studied. The experiments were carried out in a batch crystallizer, with agitation and temperature control. The influences of three variables according to a composite experimental design on the production of citric acid were analyzed: super saturation, crystal number (seeding) and speed stirred. The effects of these variables and their interactions were analyzed by the response surface methodology. The biggest influences were exerted by supersaturation and by speed stirred. Through a canonic analysis of the adjusted response surface, the optimal variables values that led to the biggest production of citric acid were determined: R = 356 rpm (speed stirred); S = 1.26 super saturation and N = 27 seeding. In these conditions, the relations of the crystal mass and seed mass for citric acid (y) reached 2.2700. A kinetic study into the growth from the crystal of citric acid showed that the average increase of the mass of crystals was 1.375x10-6 kg (102% of the initial mass) and it showed presented an average increase of the characteristic dimensions of 0.48x10-3 m after two hours of crystallization. The calculated growth rate decreases throughout the time, probably because of the reduction of the driving force and for the dependence that the growth rate of crystals has in related to the size of the same ones. Being that lesser crystals possess bigger growth rate that the crystals biggest not following. The smaller crystals show a larger growth rate than the bigger crystals and crystallization didn t follow the McCabe ΔL law. The kinetic study of the growth rate showed that KG changed through the experiments, probably because of hydrodynamic influence in the agitation, that is, bigger particles behave in a different way from smaller particles on the crystallizer in a certain agitation. / Neste trabalho estudou-se a cristalização do ácido cítrico, que foi extraído do suco do limão Tahiti. Os experimentos foram realizados em um cristalizador operando em batelada, com controles de agitação e temperatura. Foram analisadas as influências de três variáveis sobre a produção do ácido cítrico: grau de supersaturação, número de partículas de ácido cítrico compondo a semeadura (sementes) e velocidade de agitação. Os efeitos dessas variáveis e de suas interações foram analisados pela metodologia da superfície de resposta. As maiores influências foram exercidas pela supersaturação e pela velocidade de agitação. Realizando uma análise canônica da superfície de resposta ajustada, determinaram-se os valores ótimos das variáveis que levaram à máxima produção de ácido cítrico: de 356 rpm e supersaturação S= 1,26; utilizando 27 sementes. Nestas condições, a relação massa de cristais pela massa de sementes (y) para o ácido cítrico alcança o valor de 2,2700. Um estudo cinético do crescimento dos cristais de ácido cítrico revelou que o aumento médio da massa dos cristais foi de 1,375x10-6 kg e o aumento médio das dimensões características de 0,48x10-3 m, para o tempo de 2,5 horas de cristalização. A taxa de crescimento calculada diminui ao longo do tempo de cristalização, provavelmente, pela diminuição da força motriz e pela dependência que a taxa de crescimento dos cristais tem em relação ao tamanho dos mesmos. Os cristais menores apresentam taxas de crescimento maiores que os cristais maiores e a cristalização não seguiu a lei ΔL de McCabe. O estudo cinético da taxa crescimento mostrou que KG variou ao longo dos experimentos, provavelmente pela influência hidrodinâmica na agitação, ou seja, partículas maiores se comportam de maneira diferente das partículas menores no leito de cristalização numa dada agitação. / Mestre em Engenharia Química

Este trabalho investigou a influência do TiO2 em diferentes concentrações pelo processo convencional e sol-gel in situ. Essa avaliação foi baseada no efeito do TiO2 na cinéticas de formação do TiO2 a partir do precursor tetrabutóxido de titânio Ti(OBu)4, análises térmicas de degradação e cristalização, microscopia óptica de luz polarizada, morfologias, grau de cristalinidade por difração de raios-X, fotocalorimetria, comportamento viscoelástico, visando novos métodos e aplicações na indústria. Na cinética de conversão ficou evidenciado que para 10 min e 250°C o rendimento da reação foi maior. Na cinética de degradação o nanocompósito de PP/TiO2b1,5 demonstrou ter a maior estabilidade térmica. O ajuste linear a partir do modelo de FWO permitiu calcular a energia de ativação para entender o mecanismo de degradação e o método foi satisfatório onde os valores de α demonstraram um R2 de aproximadamente 0,998. A energia de ativação apresentou variações por causa da dispersão das nanopartículas e diferentes mecanismos de degradação. Para os dois sistemas estudados a adição das nanopartículas aumentaram a temperatura de cristalização e grau de cristalinidade pelo efeito nucleante. A nucleação e o crescimento dos cristais também foram afetados, como apontados no DSC e MOLP. Pode ser demonstrado por TEM que o nanocompósito de PP/TiO2b1,5 pode dispersar melhor a nanocarga quando comparado aos outros nanocompósitos. Na MOLP ficou evidenciado que a presença de TiO2 provocou a formação de mais sítios de nucleação e um crescimento heterogêneo de cristais quando comparado ao PP puro. Tanto o PP puro quanto os nanocompósitos obtidos pelos dois sistemas apresentaram os mesmos picos nos mesmos 2θ identificando então, os mesmos planos cristalinos, sem mudança no polimorfismo, mas heterogeneidade no tamanho dos cristais foi identificada. O aumento da rigidez nos nanocompósitos foi mais pronunciado acima de 100°C e na Tg houve uma queda para o sistema sol-gel in situ quando comparado ao PP puro. Com a adição de TiO2 os nanocompósitos para os dois sistemas apresentaram maior fluxo de calor com incidência da radiação UV sendo mais significativo para o nanocompósito de PP/TiO2b2,5 pelo TiO2 apresentar maior difusividade térmica em relação ao PP. / This work aimed to investigate the influence of TiO2 in several concentrations by conventional and sol-gel in situ process. This evaluation was based on the formation kinetics of TiO2 from titanium tetrabutoxide (Ti(OBu)4) precursor, degradation and crystallization thermal analysis, polarized optical light microscopy, transmission electronic morphology and degree of crystallinity by X-ray diffraction, photocalorimetry, viscoelastic behavior, looking for new methods and applications in industry. In the conversion kinetics was shown that for 10 min and 250°C, the reaction yield was higher. In the degradation kinetics of the nanocomposite of PP/TiO2b1,5 proved to have the highest thermal stability. The linear fit from FWO model allowed us to calculate the activation energy to understand the degradation mechanism and the method was satisfactory where the values of α showed R2 of approximately 0,998. The activation energy was varied because of the dispersion of nanoparticles and different degradation mechanisms. For the two systems studied the addition of nanoparticles increased the crystallization temperature and degree of crystallinity by nucleating effect. The nucleation and crystal growth were also affected, as indicated in the DSC and MOLP. It can be shown by TEM that the nanocomposite of PP/TiO2b1,5 could disperse better when compared to other nanocomposites. In MOLP evidenced that the presence of TiO2 caused the formation of more nucleation sites and heterogeneous crystal growth when compared to pure PP. Both the pure PP and nanocomposite obtained by two systems showed the same peaks at 2θ with the same crystal planes, without changing the polymorphism, but heterogeneity in size of the crystals was identified. The increased stiffness in the nanocomposites was more pronounced above 100°C and there was a decrease in the Tg for the sol-gel in situ system when compared to pure PP. With the addition of TiO2 the nanocomposites for both systems had higher heat flux to UV radiation incidence being more significant for the nanocomposite of PP/TiO2b2,5 by TiO2 present at greater thermal diffusivity compared to PP.