O uso cada vez maior de derivados de petróleo em processos industriais proporciona a geração de uma diversidade de produtos cada vez mais utilizados pela sociedade atual. As conseqüências negativas do uso e manipulação de hidrocarbonetos é a geração de resíduos e efluentes altamente poluidores. Atualmente, a utilização integrada de técnicas geofísicas podem se constituir em uma ferramenta eficiente na avaliação e caracterização de problemas ambientais. De uma forma geral a utilização da geofísica na caracterização de uma área afetada por substâncias poluentes consiste na detecção e mapeamento da extensão da área afetada e informações sobre a profundidade da zona saturada, direção do fluxo subterrâneo e profundidade do substrato rochoso inalterado. O objetivo principal deste trabalho foi a caracterização geofísica de uma área contaminada por hidrocarbonetos derivados de petróleo, por meio da utilização dos métodos: Eletroresistividade, Polarização Induzida e Eletromagnético Indutivo. Esta caracterização foi realizada através de ensaios de campo e do uso de modelos bidimensionais, tendo como área de estudo uma indústria química localizada no município de São Paulo SP. Esta área foi escolhida com base em estudos precedentes que indicam a ocorrência de contaminação. Os resultados dos modelos de resistividade, cargabilidade e condutividade aparente sugerem a presença de contaminação e seu caminho preferencial, que segue o sentido do fluxo da água subterrânea. Três tipos de anomalias puderam ser individualizadas: a primeira, de baixa resistividade e baixa cargabilidade, que sugerem contaminação mais antiga e a relação com os processos de biodegradação, confirmada através das análises de bactérias; a segunda, de baixa resistividade e alta cargabilidade, geradas pela presença de materiais polarizáveis (metais); e a terceira, as anomalias de alta resistividade e baixa cargabilidade, geradas pela presença do contaminante bruto (sedimento impregnado por tinta), que confirma a contaminação mais recente onde não ocorre processo de biodegradação. / The increasing usage of petroleum derivatives in industrial processes provides a generation of products which are being increasingly used by the contemporary society. The negative consequence from the use and manipulation of hydrocarbons is the generation of residues and highly pollutant effluents. Nowadays, the integrated usage of geophysical techniques can become an efficient tool in the evaluation and characterization of environmental problems. In general, the usage of geophysical in the characterization of an area affected by pollutant substances consists in mapping and detecting the extension of the affected area and inform about the saturated zone deep, the underground flux direction and the deep of the unaltered rocky substrate. The main objective of this research was the geophysical characterization of contaminated area by hydrocarbons derived from petroleum, by the usage of the following methods: Electrical resistivity, Inducted Polarization, and Inductive Electromagnetic. This characterization was carried out through field rehearsals and the usage of two-dimensional models in a chemical industry as study area, placed in the city of São Paulo SP. This area was chosen as the basis in precedent studies which has indicated the event of contamination. The results from the resistivity, chargeability and apparent conductivity models, suggest the presence of contamination and its favorable way, which follows the underground water flux. Three kinds of anomalies could be individualized: first, low resistivity and low chargeability, which suggest older contamination and the relation with the biodegradation processes, confirmed thought the bacterial analysis; second, low resistivity and high chargeability, generated by the presence of polarizable materials (metals); and third, the high resistivity anomalies and low chargeability, generated by the presence of the raw contaminant (paint impregnated sediment), which confirms the most recent pollution where the biodegradation process does not occur.

A constante pressão exercida sobre os ambientes costeiros por parte das diferentes atividades humanas, em conjunto com novas necessidades relacionadas a estudos ambientais particularmente no que diz respeito à geração de gases de efeito estufa em sedimentos marinhos, têm gerado uma crescente demanda por conhecimento dos processos de geração, acúmulo e liberação desses gases. Dado esse desafio, torna-se necessário o desenvolvimento de novas aplicações de ferramentas geofísicas que forneçam informações além das propriedades acústicas do meio. Dessa forma, o presente trabalho tem como objetivo a avaliação do método eletrorresistivo no mapeamento estratigráfico e na detecção de feições geoelétricas indicativas da presença de gás em sedimentos rasos. Para isso, foram analisadas seções geoelétricas adquiridas no Saco do Mamanguá e na Enseada de Paraty-Mirim por meio da comparação com perfis sísmicos de alta resolução e da medição de resistividade em amostras de sedimentos. Nessas amostras foi simulada a presença de bolhas de gás e analisada a variação da resistividade com a diminuição da salinidade da água intersticial. Observou-se que um volume de bolhas de 0,20% do volume total é suficiente para aumentar em um fator de 1,8 a resistividade de uma amostra saturada em água do mar. Também verificou-se que a resistividade medida é dependente da resistividade da água intersticial. Medidas de susceptibilidade magnética mostraram, neste local, que a variação da resistividade não é devida a variações mineralógicas. As seções geoelétricas mostraram boa correlação com os perfis sísmicos até 9 m de profundidade a partir da superfície da água, onde ocorre uma camada geoelétrica de resistividade <0,35 Ohm.m. Nessa profundidade, observa-se uma interface entre camadas de resistividade elétrica possivelmente causada por uma mudança no teor de água ou de matéria orgânica. Essa interface coincide com o topo da turbidez acústica produzida pela presença de gás. / Given the constant pressure exerted over coastal environments by different human activities, in addition to the need for more knowledge concerning environmental issues, particularly with respect to greenhouse gases generation in marine sediments have generated an increasing demand for more information regarding the generation, accumulation and seepage of these gases. Faced with this challenge, there is a necessity to develop new applications to geophysical tools that provide more information than merely the acoustic properties of the medium. This work aims to the evaluation of the geoelectric method in stratigraphic mapping and the detection of geoelectric features of shallow gas. For that purpose, geoelectric sections acquired in the ria of Saco do Mamanguá and Paraty-Mirim were compared with high resolution seismic profiles and resistivity measurements in sediment samples. Presence of gas bubbles inside the sedimentary matrix was simulated and resistivity variation analyzed against the decrease of interstitial water salinity. It was observed that a bubble volume of 0.20% of the total volume is sufficient to increase the resistivity by a factor of 1.8. It was also confirmed that the sample resistivity is dependent on interstitial water resistivity. Magnetic susceptibility measurements showed that resistivity variation is not due to mineralogical variations. The geoelectric sections showed good correlation with the seismic profiles up to 9 m depth from the water surface, where occurs a geoelectric layer of resistivity <0.35 Ohm.m. At this depth, it is observed an interface between resistivity layers possibly caused by a change in water or organic matter content. This interface matches the top of the acoustic turbidity produced by shallow gas occurrences.

Nos últimos anos, a preocupação com a poluição e a contaminação do subsolo provocadas pela disposição de resíduos sólidos urbanos ou industriais tem crescido no Brasil, principalmente no que diz respeito aos lixões e aterros controlados em operação ou desativados na maioria das cidades brasileiras de pequeno e médio porte. A tese apresenta os resultados de diversas campanhas de investigação realizadas no aterro de resíduos sólidos urbanos de Bauru, situado no centro do Estado de São Paulo e sobre o aqüífero Bauru, que aflora em cerca da metade de todo o território paulista. O objetivo foi avaliar a poluição e a contaminação do entorno e do subsolo do aterro, através da utilização de diferentes técnicas de investigação. Entre as técnicas utilizadas, incluem-se: geofísica de superfície, poços de monitoramento, piezocone (CPTU), piezocone de resistividade (RCPTU) e amostragem de solo e água. Ensaios de laboratório de caracterização, resistividade elétrica e com percolação de chorume em amostras indeformadas de solo foram realizados para confirmar e entender melhor o caminhamento e a interação das plumas de contaminação com o meio. Uma revisão de todas as informações prévias sobre as características físicas, hidrogeológicas e de operação do aterro, desde sua implantação, em 1992, foi fundamental para a escolha dos locais para realização dos novos ensaios de campo e re-interpretação dos mesmos. As principais contribuições são: a) Aplicação de novas técnicas de investigação em solos tropicais contaminados; b) Desenvolvimento de um sistema em laboratório para estimativa de parâmetros de transporte de poluentes e para medida de resistividade elétrica em solos tropicais; c) Avaliação da resistividade elétrica como uma ferramenta promissora para investigação geoambiental; d) Avaliação da contaminação e da poluição no aterro a partir de diferentes técnicas de investigação; e) Orientação e sugestões para realização de futuras investigações, sejam na área de estudo ou em outros solos tropicais. Os ensaios geofísicos facilitaram a visualização da dimensão espacial e a detecção dos sentidos das plumas de contaminação existentes na área. Os ensaios de piezocone confirmaram essa contaminação em alguns pontos, utilizando-se amostradores especiais de solo e água. As campanhas de coleta de água dos poços de monitoramento permitiram avaliar a evolução da pluma de contaminação com o tempo. As medidas de resistividade em laboratório possibilitaram definir valores de referência para os solos do aterro, confirmando a grande influência exercida pela mineralogia, intemperismo e grau de evolução dos solos tropicais nos valores de resistividade. Os elevados valores de permeabilidade e dispersividade explicam o aparecimento de mais de uma pluma de contaminação na área: uma principal e permanente a oeste; uma ao sul do aterro, na região de disposição dos resíduos hospitalares; uma a leste do sentido do fluxo subterrâneo, que sofria influencia dos elevados níveis piezométricos de chorume dentro da massa de lixo; e pontos de contaminação centrais, que ocorrem abaixo e a grandes profundidades da base do aterro. Os resultados confirmaram a importância de se integrar diferentes técnicas de investigação geoambiental, diretas e indiretas, para melhor avaliar casos de contaminação e poluição em solos tropicais, de gênese e comportamento complexos, e presentes em grande parte do território brasileiro. Propostas para melhoramento e realização de futuros ensaios na área, assim como de ordem prática para recuperação, monitoramento e operação do aterro são apresentadas, a fim de melhorar a qualidade das condições in situ locais. / For the last years, the concern about pollution and contamination of the soil and groundwater caused by the industrial and municipal solid waste disposal sites has increased in Brazil. Due to the non-application of the environmental guidelines for landfill construction and operation, dumps and controlled dumps in operation or deactivated, located in small and medium-size brazilian cities, have called the attention about this problem. This Thesis presents the results of several tests carried out at the Bauru\'s municipal solid waste disposal site, located in the center of São Paulo State and above the Bauru\'s aquifer, which appears at approximately half São Paulo State superficial area. The main objective was to assess the pollution and contamination caused by this landfill, using different techniques for geoenvironmental site investigation. These techniques included: superficial geophysics, monitoring wells, piezocone (CPTU), resistivity piezocone (RCPTU) and soil and water sampling. Laboratory tests including characterization, electrical resistivity measurements and pollutant transport in undisturbed soil samples were conducted to verify and to better understand the contamination plumes pathways and their interaction with the environmental site. A review of all existing data about the site, hydrogeological characteristics and operation of the landfill, since it was idealized in 1992, were also important for a better selection of new in situ tests and (re) interpretation of them. The main contributions are: a) Application of new site investigation techniques in contaminated tropical soils; b) Development of a system in laboratory for pollutants transport parameters estimation and electrical resistivity measurements in tropical soils; c) Evaluation of the electrical resistivity measures as a promising tool for geoenvironmental researches; d) Pollution and contamination assessment of the site based on the different techniques; e) Directions and suggestions for future site investigations at the study site or in other tropical areas. The geophysical tests facilitated the visualization of the spatial distribution and directions of the local contamination plumes. The piezocone tests confirmed this contamination in some local spots, supported by special soil and water samplers. Numerous groundwater samples collected from the permanent monitoring wells allowed the assessment of the contamination plumes evolution as time passed by. The resistivity measurements in laboratory detected background resistivity values for the local soils, confirming the great influence of the mineralogy, weathering and degree of evolution of the tropical soils. The high permeability and dispersivity values explain the occurrence of more than one contamination plume at the site: a principal and permanent plume located to the west side; on the south of the landfill, where medical wastes were disposed; to the east side of the groundwater flow, caused by the high piezometric leachate levels inside the landfill; and some central spots of contamination occurring below and deep inside the landfill. The results confirmed the importance of the integration of different techniques for geoenvironmental site investigation, using direct and indirect methods to better understand the contamination and pollution in tropical soils, which have complex genesis and behavior, and take place in a great part of the brazilian territory. Practical proposals to improve and carry out new tests at the site, as well as for recovering plans, monitoring and operation of the landfill are presented in order to improve the local in situ conditions.

Submitted by Silvana Teresinha Dornelles Studzinski (sstudzinski) on 2016-02-15T14:12:54Z No. of bitstreams: 1 Carlos Eduardo Braun_.pdf: 3816402 bytes, checksum: 868ecc968577b70b35d2cfde265248ec (MD5) / Made available in DSpace on 2016-02-15T14:12:54Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Carlos Eduardo Braun_.pdf: 3816402 bytes, checksum: 868ecc968577b70b35d2cfde265248ec (MD5) Previous issue date: 2015-04-07 / CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / PROSUP - Programa de Suporte à Pós-Gradução de Instituições de Ensino Particulares / Durante a execução de elementos de concreto no canteiro de obras, procedimentos de controle de qualidade do concreto são adotados com o objetivo de verificar se o material atende às características de projeto. Esta verificação também visa evitar falhas durante as etapas subsequentes da construção, que podem levar até à inviabilização do empreendimento. Estudos sobre métodos que têm como objetivo estimar a relação água/cimento (a/c) do concreto no estado fresco vêm recebendo maior atenção nos últimos tempos, devido à importância deste parâmetro sobre a resistência e durabilidade das estruturas de concreto, e por não existirem métodos práticos e precisos disponíveis até o momento, que permitam a sua determinação após a realização da mistura. Estudos sobre o método da resistividade elétrica apontam para uma forte correlação entre os valores de resistividade e a relação água/cimento do concreto no estado fresco, possibilitando a utilização do método como uma interessante alternativa para determinação da relação a/c. O presente estudo tem como objetivo apresentar uma análise do método da resistividade elétrica, aplicado à estimativa de valores de relação água/cimento de concretos no estado fresco, confeccionados com cimentos nacionais, além da estimativa de valores de resistência à compressão axial do concreto no estado endurecido. Foram realizados ensaios com concretos dosados a partir do método IPT/EPUSP para seis cimentos nacionais (CPV-ARI, CPIV-32, CPIII-40, CPII-Z-32, CPII-F-32 e CPII-E-40), variando-se a relação a/c (0,35, 0,45, 0,55 e 0,65), utilizando uma sonda aprimorada para realização dos testes, a qual foi desenvolvida neste estudo com base num protótipo já desenvolvido anteriormente. Os resultados obtidos apontam para uma forte correlação existente entre a resistividade elétrica do concreto no estado fresco e a relação a/c, com valores médios das estimativas para relação a/c dentro do intervalo de ±0,02, com relação aos valores efetivos das misturas testadas. A margem de erro média para as estimativas de relação a/c, considerando-se todos os cimentos testados, ficou no intervalo entre 2,25% e 9,38%. Foram obtidos coeficientes de determinação na ordem de 85,7% a 95,2% para as estimativas de resistência à compressão, mostrando que é possível determinar tanto a relação a/c quanto a resistência à compressão do concreto através do método da resistividade elétrica, quando o material encontra-se ainda no estado fresco. / During construction of concrete elements in the building site, quality control proceedings are adopted in order to verify if the concrete reaches its design specifications, which also avoids failures during the subsequent stages of the construction. Test methods used for the determination of the water-cement (w/c) ratio have received increased attention, due to the importance of this ratio for the concrete resistance and durability, and also because there isn’t any practical and sufficiently precise method available at the moment, which could be used for determining water-cement ration after mixing. Studies about the electrical resistivity method have shown a strong relationship between the measured resistivity values and water-cement ratio, for the fresh concrete, making this method an interesting alternative for determining w/c ratio. This study presents an analysis of the electrical resistivity method, applied to determine the water-cement ratio of several fresh concrete mixtures made with different types of Brazilian cements, in addition to estimates of compressive strength values of the hardened concretes. Concrete mixtures were made out of six cement types (CPV-ARI, CPIV-32, CPIII-40, CPII-Z-32, CPII-F-32 and CPII-E-40), dosed by the IPT/EPUSP method, and four water-cement ratios (0.35, 0.45, 0.55 and 0.65). Tests were performed using an improved probe, developed in this study, based in one prototype developed previously. Results shown a strong relationship between the electrical resistivity of fresh concrete and its water-cement ratio, with average estimated values within ±0,02 of the actual water-cement ratio values for the mixtures tested. The average error for the w/c ratio estimated values, considering all of the cements tested, was between 2,25% and 9,38%. The compressive strength estimates reached coefficients of determination between 85,7% and 95,2%, showing that it is possible to estimate both w/c ratio and compressive strength of concrete while still in the fresh state with the electrical resistivity method presented here.

A constante pressão exercida sobre os ambientes costeiros por parte das diferentes atividades humanas, em conjunto com novas necessidades relacionadas a estudos ambientais particularmente no que diz respeito à geração de gases de efeito estufa em sedimentos marinhos, têm gerado uma crescente demanda por conhecimento dos processos de geração, acúmulo e liberação desses gases. Dado esse desafio, torna-se necessário o desenvolvimento de novas aplicações de ferramentas geofísicas que forneçam informações além das propriedades acústicas do meio. Dessa forma, o presente trabalho tem como objetivo a avaliação do método eletrorresistivo no mapeamento estratigráfico e na detecção de feições geoelétricas indicativas da presença de gás em sedimentos rasos. Para isso, foram analisadas seções geoelétricas adquiridas no Saco do Mamanguá e na Enseada de Paraty-Mirim por meio da comparação com perfis sísmicos de alta resolução e da medição de resistividade em amostras de sedimentos. Nessas amostras foi simulada a presença de bolhas de gás e analisada a variação da resistividade com a diminuição da salinidade da água intersticial. Observou-se que um volume de bolhas de 0,20% do volume total é suficiente para aumentar em um fator de 1,8 a resistividade de uma amostra saturada em água do mar. Também verificou-se que a resistividade medida é dependente da resistividade da água intersticial. Medidas de susceptibilidade magnética mostraram, neste local, que a variação da resistividade não é devida a variações mineralógicas. As seções geoelétricas mostraram boa correlação com os perfis sísmicos até 9 m de profundidade a partir da superfície da água, onde ocorre uma camada geoelétrica de resistividade <0,35 Ohm.m. Nessa profundidade, observa-se uma interface entre camadas de resistividade elétrica possivelmente causada por uma mudança no teor de água ou de matéria orgânica. Essa interface coincide com o topo da turbidez acústica produzida pela presença de gás. / Given the constant pressure exerted over coastal environments by different human activities, in addition to the need for more knowledge concerning environmental issues, particularly with respect to greenhouse gases generation in marine sediments have generated an increasing demand for more information regarding the generation, accumulation and seepage of these gases. Faced with this challenge, there is a necessity to develop new applications to geophysical tools that provide more information than merely the acoustic properties of the medium. This work aims to the evaluation of the geoelectric method in stratigraphic mapping and the detection of geoelectric features of shallow gas. For that purpose, geoelectric sections acquired in the ria of Saco do Mamanguá and Paraty-Mirim were compared with high resolution seismic profiles and resistivity measurements in sediment samples. Presence of gas bubbles inside the sedimentary matrix was simulated and resistivity variation analyzed against the decrease of interstitial water salinity. It was observed that a bubble volume of 0.20% of the total volume is sufficient to increase the resistivity by a factor of 1.8. It was also confirmed that the sample resistivity is dependent on interstitial water resistivity. Magnetic susceptibility measurements showed that resistivity variation is not due to mineralogical variations. The geoelectric sections showed good correlation with the seismic profiles up to 9 m depth from the water surface, where occurs a geoelectric layer of resistivity <0.35 Ohm.m. At this depth, it is observed an interface between resistivity layers possibly caused by a change in water or organic matter content. This interface matches the top of the acoustic turbidity produced by shallow gas occurrences.

O uso cada vez maior de derivados de petróleo em processos industriais proporciona a geração de uma diversidade de produtos cada vez mais utilizados pela sociedade atual. As conseqüências negativas do uso e manipulação de hidrocarbonetos é a geração de resíduos e efluentes altamente poluidores. Atualmente, a utilização integrada de técnicas geofísicas podem se constituir em uma ferramenta eficiente na avaliação e caracterização de problemas ambientais. De uma forma geral a utilização da geofísica na caracterização de uma área afetada por substâncias poluentes consiste na detecção e mapeamento da extensão da área afetada e informações sobre a profundidade da zona saturada, direção do fluxo subterrâneo e profundidade do substrato rochoso inalterado. O objetivo principal deste trabalho foi a caracterização geofísica de uma área contaminada por hidrocarbonetos derivados de petróleo, por meio da utilização dos métodos: Eletroresistividade, Polarização Induzida e Eletromagnético Indutivo. Esta caracterização foi realizada através de ensaios de campo e do uso de modelos bidimensionais, tendo como área de estudo uma indústria química localizada no município de São Paulo SP. Esta área foi escolhida com base em estudos precedentes que indicam a ocorrência de contaminação. Os resultados dos modelos de resistividade, cargabilidade e condutividade aparente sugerem a presença de contaminação e seu caminho preferencial, que segue o sentido do fluxo da água subterrânea. Três tipos de anomalias puderam ser individualizadas: a primeira, de baixa resistividade e baixa cargabilidade, que sugerem contaminação mais antiga e a relação com os processos de biodegradação, confirmada através das análises de bactérias; a segunda, de baixa resistividade e alta cargabilidade, geradas pela presença de materiais polarizáveis (metais); e a terceira, as anomalias de alta resistividade e baixa cargabilidade, geradas pela presença do contaminante bruto (sedimento impregnado por tinta), que confirma a contaminação mais recente onde não ocorre processo de biodegradação. / The increasing usage of petroleum derivatives in industrial processes provides a generation of products which are being increasingly used by the contemporary society. The negative consequence from the use and manipulation of hydrocarbons is the generation of residues and highly pollutant effluents. Nowadays, the integrated usage of geophysical techniques can become an efficient tool in the evaluation and characterization of environmental problems. In general, the usage of geophysical in the characterization of an area affected by pollutant substances consists in mapping and detecting the extension of the affected area and inform about the saturated zone deep, the underground flux direction and the deep of the unaltered rocky substrate. The main objective of this research was the geophysical characterization of contaminated area by hydrocarbons derived from petroleum, by the usage of the following methods: Electrical resistivity, Inducted Polarization, and Inductive Electromagnetic. This characterization was carried out through field rehearsals and the usage of two-dimensional models in a chemical industry as study area, placed in the city of São Paulo SP. This area was chosen as the basis in precedent studies which has indicated the event of contamination. The results from the resistivity, chargeability and apparent conductivity models, suggest the presence of contamination and its favorable way, which follows the underground water flux. Three kinds of anomalies could be individualized: first, low resistivity and low chargeability, which suggest older contamination and the relation with the biodegradation processes, confirmed thought the bacterial analysis; second, low resistivity and high chargeability, generated by the presence of polarizable materials (metals); and third, the high resistivity anomalies and low chargeability, generated by the presence of the raw contaminant (paint impregnated sediment), which confirms the most recent pollution where the biodegradation process does not occur.

This study involved a comparative investigation of chloride-induced corrosion detection techniques on loaded reinforced concrete slabs which were exposed to deicing salts and wetting-drying cycles to simulate typical aggressive environments in cold climates. The studied techniques involved linear polarization technique, galvanostatic pulse technique, electrochemical impedance spectroscopy, half-cell potential and concrete electrical resistivity mapping. The results showed that concrete quality and moisture content have a direct effect on corrosion activity, and these properties are represented well with concrete electrical resistivity. The galvanostatic pulse technique was shown to correlate well with electrochemical impedance spectroscopy, which was used as a benchmark for corrosion rate measurements in this study; however, the galvanostatic pulse technique was not capable of detecting corrosion activity in saturated concrete accurately. The results of this research do not support the criteria provided by the ASTM C876-09 standard for using half-cell potentials to estimate the probability of reinforcing steel corrosion in reinforced concrete structures.

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En la presente memoria se describe el método para la medida de la variación térmica de la resistividad entre 10 y 300 K que hemos puesto a punto en nuestros laboratorios de la Universidad de Cantabria. Dicho método es el de cuatro puntas con corriente alterna y detección síncrona. También se analizan, mediante el método de los elementos finitos, los efectos de la geometría de la muestra y posición de los contactos en la relación entre la resistividad observada experimentalmente y la resistividad real, haciendo hincapié en el caso de muestras anisótropas. Posteriormente aplicamos esta técnica al estudio de diversas series de materiales: 1) Los compuestos RPt que cumplen la Ley de De Gennes y en los que hemos podido determinar los valores de la masa efectiva m* y de la constante de canje. 2) Los compuestos RNi2Si2 en las que se puede observar una relación entre la resistividad magnética y las estructuras magnéticas. 3) Los compuestos CeyLa1-yNixPt1-x, en las que se estudia el efecto Kondo 4) Los amorfos metálicos (Co1-x(Fe5Ni5)x)75Si15B10 en los que se observa un mínimo en la resistividad a bajas temperaturas así como variaciones en lnT, T2 y T a temperaturas bajas, intermedias y altas respectivamente / The present report describes the method for measuring the temperature dependence of the resistivity between 10 and 300 K that we have developed in our laboratories at the University of Cantabria. This is a four-probe method using ac current and synchronous detection. Also it is analyzed, using the finite element method, the effects of the sample geometry and contacts position in the relationship between the real resistivity and resistivity observed experimentally, even in the case of anisotropic samples. Subsequently we apply this technique to the study of different family of materials: 1) RPt compounds which follow the De Gennes Law, allowing us to determine the values of the effective mass m * and exchange constant. 2) The compounds RNi2Si2 in which it is possible to establish a relationship between the magnetic resistivity and the magnetic structures. 3) The compounds CeyLa1-yNixPt1-x, in which we study the Kondo effects. 4) The amorphous Co1-x(Fe5Ni5)x)75Si15B10 metals, in which there is a minimum in the resistivity at low temperatures as well as variations in LnT, T2 and T at low, intermediate and high temperatures respectively.

In the course of these investigations altogether 18 different compounds have been synthesized and their chemical, structural and physical properties were characterized (XRD, XANES, IR, Raman spectrum, magnetic susceptibility, electrical resistivity, low temperature and TG/DTA). Up to now only nitridonickelates and nitridocuprates were known to exhibit exclusively low oxidation states of the transition metals between 0 and +2. In this work it has been presented that also nitridocobaltates belong to this group. We have proved that “Ca3CoIIIN3” do not exist and the real chemical formula can be regarded as Ca5[CoIN2]2. In the thesis another seven new nitridocobaltates(I) have been described, these add to four already known structures. Among novel phases only Ba9Ca[Co2N3]3 may indicate higher valency state for cobalt with the [Co2N3]5- complexes. The XANES data supporting CoII state by comparison with other compounds possess this oxidation state. The crystal structure of Ba9Ca[Co2N3]3 is related to the perovskite type structure. The remarkable structural features of Sr2[CoN2]0.72[CN2]0.28 ≈ Sr6[CoN2]2[CN2] nitridocobaltates [CoIN2]5- ions partially substituted by carbodiimides [N=C=N]2- ions. Up to now in the crystal structure no indications for a homogeneity range could be observed. Both crystal structures of (Sr6N)[CoN2][CN2]2 and Sr6[CoN2]2[CN2] encompass nitridocobaltate [CoN2]5- and carbodiimide [N=C=N]2- ions. In the structures distorted rocksalt motif based on Sr-N partial structure can be distinguished. Up to now in the system AE-Fe-N-(C) only four crystal structures were reported and in the thesis three new were refined Sr8[FeIIIN3]2[FeIIN2], Sr3[FeN3] and (Sr6N)[FeN2][CN2]2 and their physical properties were characterized. The system AE-Mn-N-(C) via this work was extended by Sr8[MnN3]3 and Sr4[MnN3][CN2]. Up to date the only nitridometalate containing different transition elements is Ba[Ni1-xCuxN]. In this work one more mixed nitridometalate has been described Sr8[MnIIIN3]2[FeIIN2]. The crystal structure of Sr4[MnN3][CN2] revealed some weak diffuse scattering lines. The general formula of Sr4[MnN3][CN2] can be written as Sr4[Mn0.96N2.90][C0.96N2] to emphasize possible homogeneity range. Any explanation of the phenomena and establishment of possible homogeneity range are still a challenge. The structures of Sr8[MIIIN3]2[FeIIN2] (M = Mn, Fe) are related to Sr8[MnIVN3]2[MnIIIN3]. All these compounds are first mixed-valency compounds for respective systems and exhibit close relation to crystal structures of Sr3[MN3] (M = Mn, Fe). From the XANES data alike behaviour of all structures containing Mn was observed. Due to some possible degree of Mn/Fe mixing in the crystal structure of Sr8[MIIIN3]2[FeIIN2] the chemical formula might be written as Sr8[MnN3]2-x[FeN3]x[FeN2]. This needs to be investigate in details. Up to now in the literature the only crystallographic data of nitridometalates contain [NCN]2- ions include two compounds. In this work four novel nitridometalate carbodiimides and cyanamides Sr4[MnN3][CN2], (Sr6N)[MN2][CN2]2 (M = Co, Fe) and Sr6[CoN2]2[CN2] have been synthesized. Predominant magnetic properties in the investigated nitridometalates are connected to some antiferromagnetic M-M interactions supported by AFM ordering. The electrical resistivity often shows at some semi-conducting character of these compounds. XANES spectroscopy provided many useful data about valency states of the transition elements, coordination environment around absorbing atoms and electronic structure. The influence of different parameters on the transition metals K-edges was studied in details. IR and Raman give general data about [NCN]2- ions.