Es werden die Gleichgewichtskonstanten der Zinkextraktion ermittelt. Das Wilson-Modell und das erweiterte Debye-Hückel-Gesetz werden zur Beschreibung der Aktivitäten verwendet. Die tensiometrischen Untersuchungen erfolgen am hängenden Tropfen. Die Modellauswahl zur Beschreibung der Gleichgewichtsgrenzflächenspannung erfolgt im submizellaren Konzentrationsbereich. Die pseudo-nichtionische Modellierung auf der Basis der Langmuir-Isothermen der Mehrkomponentenadsorption bei Verwendung der Stern-Isothermen für die Gegenionenanreicherung liefert die beste Datenanpassung. Durch ein einfaches Modell zur Mizell- und Aggregatbildung gelingt die Modellerweiterung. Die gemessenen dynamischen Grenzflächenspannungskurven werden sorptionskinetisch und durch diffusive Approximationen angepasst. Es zeigt sich, dass der Stofftransport diffusionsdirigiert ist. Am oszillierenden Tropfen werden die Ergebnisse bestätigt. Für das Kationenaustauscheranion wird die Gültigkeit des Maxwell-Modells zur Beschreibung der Grenzflächendilatationsrheologie nachgewiesen.

Specific Interactions in Carbon Dioxide + Polymer Systems Anupama Kasturirangan 163 Pages Directed by Dr. Amyn S. Teja Weak complex formation in CO2 + polymer and CO2 + copolymer systems containing C=O and C-F groups was quantified using in situ FTIR spectroscopy. The enthalpy of interaction thus obtained was directly incorporated into a lattice model and compressibility effects were accounted for via ratio of free volumes in modified segment number. CO2 + fluropolymer phase behavior could be correlated within experimental error (AAD of about 2%) using the new model, a task that has been beyond the capability of published models and it was also possible to predict phase equilibria of CO2 + PLGA copolymer systems with a single parameter obtained by fitting cloud point behavior in a reference system (CO2 + PLA in this case).New data on sorption equilibria in several CO2 + PLGA systems were obtained using a quartz crystal microbalance (QCM) and new data on Tg depression in the CO2 + PLA system were also obtained using a high pressure DSC method and used to demonstarte that model parameters are valid over extended pressure ranges. The new compressible lattice model developed is thus able to correlate cloud points, sorption equilibria, glass transition temperatures, and melting points using a single parameter. The model is therefore likely to be beneficial in many applications involving CO2 + polymer systems including drug delivery and encapsulation, polymer coating, and membranes for natural gas separations.

Ce travail est consacré à la modélisation QSPR des propriétés cinétiques et thermodynamiques des réactions chimiques à l'aide de l'approche Graphe Condensé de Réaction (CGR). Le CGR permet de coder des structures de réactifs et de produits en un seul graphe moléculaire pour lequel des descripteurs moléculaires peuvent être générés.Une base de données contenant plus de 11000 réactions collectées manuellement a été développée puis utilisée dans la modélisation. Les modèles prédictifs ont été construits pour les constantes de vitesse de réactions Diels-Alder, SN2 et E2 ainsi que pour les constantes d'équilibre des transformations tautomères. Ils sont rendus publics via un portail WEB. Une partie de la thèse concerne une étude de mécanique quantique des réactions entre des sydnones et des alcynes contraints pour lesquels la taille du jeux de données n'était pas suffisante pour produire des modèles statistiquement significatifs. / This work is devoted to QSPR modeling of kinetic and thermodynamic properties of chemical reactions using the Condensed Graph of Reaction (CGR) approach. CGR allows encoding structures of reactants and products into one sole molecular graph for which molecular descriptors can be generated. A comprehensive database containing some 11000 manually collected reactions has been developed then used in the modeling. Predictive models were built for rate constants of Diels-Alder, SN2 and E2 reaction as well as for equilibrium constants of tautomeric transformations. They are available for the users via WEB portal. A part of the thesis concerned quantum mechanics studies of reactions between sydnones and strained alkynes for which the size of the dataset was not sufficient to produce statistically meaningful models.

This dissertation develops a systematic targeting method based on the C-H-O ternary diagram for the conceptual design of gasification-based biorefineries. The approach is applied using dimethyl ether (DME) as case study. A stoichiometric equilibrium model is presented for calculation of the C-H-O chemical equilibria to evaluate and predict equilibrium syngas composition, operating temperature, type and amount of oxidant required in biomass gasification. Overall atomic species balances are developed and process targets are plotted on the C-H-O ternary diagram. Sustainability metrics are incorporated to provide useful insights into the efficiency of biorefinery process targets. It was found that syngas at 1200 and 1500 K is predominantly H2 and CO. Moreover, DME biorefineries have two main process targets, based on the indirect and direct synthesis routes. Gasification at 1200 K and 1 atm. using H2O/CO2 = 2.642 (w/w) and H2O/CH4 = 1.645 (w/w) achieved syngas composition targets for the direct and indirect methods respectively. Comparatively, the integrated biorefinery based on indirect route was more efficient, producing 1.903 ton of DME per ton of biomass feedstock. The process is 100% carbon-efficient and recycles 1.025 tons of H2O. / Civil and Chemical Engineering / M. Tech. (Chemical Engineering)

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Métodos de otimização que utilizam condições de otimalidade de primeira e/ou segunda ordem são conhecidos por serem eficientes. Comumente, esses métodos iterativos são desenvolvidos e analisados à luz da análise matemática do espaço euclidiano n-dimensional, cuja natureza é de caráter local. Consequentemente, esses métodos levam a algoritmos iterativos que executam apenas as buscas locais. Assim, a aplicação de tais algoritmos para o cálculo de minimizadores globais de uma função não linear,especialmente não-convexas e multimodais, depende fortemente da localização dos pontos de partida. O método de Otimização Global Topográfico é um algoritmo de agrupamento, que utiliza uma abordagem baseada em conceitos elementares da teoria dos grafos, a fim de gerar bons pontos de partida para os métodos de busca local, a partir de pontos distribuídos de modo uniforme no interior da região viável. Este trabalho tem dois objetivos. O primeiro é realizar uma nova abordagem sobre método de Otimização Global Topográfica, onde, pela primeira vez, seus fundamentos são formalmente descritos e suas propriedades básicas são matematicamente comprovadas. Neste contexto, propõe-se uma fórmula semi-empírica para calcular o parâmetro chave deste algoritmo de agrupamento, e, usando um método robusto e eficiente de direções viáveis por pontos-interiores, estendemos o uso do método de Otimização Global Topográfica a problemas com restrições de desigualdade. O segundo objetivo é a aplicação deste método para a análise de estabilidade de fase em misturas termodinâmicas,o qual consiste em determinar se uma dada mistura se apresenta em uma ou mais fases. A solução deste problema de otimização global é necessária para o cálculo do equilíbrio de fases, que é um problema de grande importância em processos da engenharia, como, por exemplo, na separação por destilação, em processos de extração e simulação da recuperação terciária de petróleo, entre outros. Além disso, afim de ter uma avaliação inicial do potencial dessa técnica, primeiro vamos resolver 70 problemas testes, e então comparar o desempenho do método proposto aqui com o solver MIDACO, um poderoso software recentemente introduzido no campo da otimização global. / Optimization methods that use optimality conditions of first and/or second order are known to be efficient. Commonly, such iterative methods are developed and analyzed in the light of knowledge concerning the mathematical analysis in n-dimensional Euclidean spaces, whose nature is of local character. Consequently, these methods lead to iterative algorithms that perform only local searches. Thus, the application of such algorithms to the calculation of global minimizers of a non-linear function, especially non-convex and multimodal, depends strongly on the location of the starting points. The Topographical Global Optimization method is a clustering algorithm, which uses an ingenious approach based on elementary concepts of graph theory, in order to generate good starting points for local search methods, from points distributed uniformly in the interior of the feasible set. The purpose of this work is two-fold. The first is a revisit to the Topographical Global Optimization method, where, for the first time, its foundations are formally described and its basic properties are mathematically proven. In this context, we propose a semi-empirical formula for computing the key parameter of this clustering algorithm, and, using a robustand efficient direction interior-point method, we extend the use of the Topographical Global Optimization method to problems with inequality constraints. The second objective is the application of this method to the phase stability analysis of mixtures, a difficult and important global optimization problem of the chemical engineering thermodynamics. Furthermore, in order to have an initial assessment of the power of this technique,first we solve 70 test problems, and then compare the performance of the method considered here with the MIDACO solver, a powerful software recently introduced in the field of global optimization.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Métodos de otimização que utilizam condições de otimalidade de primeira e/ou segunda ordem são conhecidos por serem eficientes. Comumente, esses métodos iterativos são desenvolvidos e analisados à luz da análise matemática do espaço euclidiano n-dimensional, cuja natureza é de caráter local. Consequentemente, esses métodos levam a algoritmos iterativos que executam apenas as buscas locais. Assim, a aplicação de tais algoritmos para o cálculo de minimizadores globais de uma função não linear,especialmente não-convexas e multimodais, depende fortemente da localização dos pontos de partida. O método de Otimização Global Topográfico é um algoritmo de agrupamento, que utiliza uma abordagem baseada em conceitos elementares da teoria dos grafos, a fim de gerar bons pontos de partida para os métodos de busca local, a partir de pontos distribuídos de modo uniforme no interior da região viável. Este trabalho tem dois objetivos. O primeiro é realizar uma nova abordagem sobre método de Otimização Global Topográfica, onde, pela primeira vez, seus fundamentos são formalmente descritos e suas propriedades básicas são matematicamente comprovadas. Neste contexto, propõe-se uma fórmula semi-empírica para calcular o parâmetro chave deste algoritmo de agrupamento, e, usando um método robusto e eficiente de direções viáveis por pontos-interiores, estendemos o uso do método de Otimização Global Topográfica a problemas com restrições de desigualdade. O segundo objetivo é a aplicação deste método para a análise de estabilidade de fase em misturas termodinâmicas,o qual consiste em determinar se uma dada mistura se apresenta em uma ou mais fases. A solução deste problema de otimização global é necessária para o cálculo do equilíbrio de fases, que é um problema de grande importância em processos da engenharia, como, por exemplo, na separação por destilação, em processos de extração e simulação da recuperação terciária de petróleo, entre outros. Além disso, afim de ter uma avaliação inicial do potencial dessa técnica, primeiro vamos resolver 70 problemas testes, e então comparar o desempenho do método proposto aqui com o solver MIDACO, um poderoso software recentemente introduzido no campo da otimização global. / Optimization methods that use optimality conditions of first and/or second order are known to be efficient. Commonly, such iterative methods are developed and analyzed in the light of knowledge concerning the mathematical analysis in n-dimensional Euclidean spaces, whose nature is of local character. Consequently, these methods lead to iterative algorithms that perform only local searches. Thus, the application of such algorithms to the calculation of global minimizers of a non-linear function, especially non-convex and multimodal, depends strongly on the location of the starting points. The Topographical Global Optimization method is a clustering algorithm, which uses an ingenious approach based on elementary concepts of graph theory, in order to generate good starting points for local search methods, from points distributed uniformly in the interior of the feasible set. The purpose of this work is two-fold. The first is a revisit to the Topographical Global Optimization method, where, for the first time, its foundations are formally described and its basic properties are mathematically proven. In this context, we propose a semi-empirical formula for computing the key parameter of this clustering algorithm, and, using a robustand efficient direction interior-point method, we extend the use of the Topographical Global Optimization method to problems with inequality constraints. The second objective is the application of this method to the phase stability analysis of mixtures, a difficult and important global optimization problem of the chemical engineering thermodynamics. Furthermore, in order to have an initial assessment of the power of this technique,first we solve 70 test problems, and then compare the performance of the method considered here with the MIDACO solver, a powerful software recently introduced in the field of global optimization.

Made available in DSpace on 2014-12-17T15:01:24Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DivalBGN_DISSERT.pdf: 2637921 bytes, checksum: 83fbea74e9888e52417cea5286defdaa (MD5) Previous issue date: 2010-12-22 / Crude oil is a complex liquid mixture of organic and inorganic compounds that are dominated by hydrocarbons. It is a mixture of alkanes from the simplest to more complex aromatic compounds that are present derivatives such as gasoline, diesel, alcohol, kerosene, naphtha, etc.. These derivatives are extracted from any oil, however, only with a very high quality, in other words, when the content of hydrocarbons of low molecular weight is high means that production of these compounds is feasible. The American Petroleum Institute (API) developed a classification system for the various types of oil. In Brazil, the quality of most of the oil taken from wells is very low, so it is necessary to generate new technology to develop best practices for refining in order to produce petroleum products of higher commercial value. Therefore, it is necessary to study the thermodynamic equilibrium properties of its derivative compounds of interest. This dissertation aims to determine vapor-liquid equilibrium (VLE) data for the systems Phenilcyclohexane - CO2, and Cyclohexane - Phenilcyclohexane - CO2 at high pressure and temperatures between 30 to 70oC. Furthermore, comparisons between measured VLE experimental data from this work and from the literature in relation to the Peng- Robinson molecular thermodynamic model, using a simulation program SPECS IVCSEP v5.60 and two adjustable interaction parameters, have been performed for modeling and simulation purposes. Finally, the developed apparatus for determination of phase equilibrium data at high pressures is presented / O petr?leo bruto ? uma complexa mistura l?quida de compostos org?nicos e inorg?nicos em que predominam os hidrocarbonetos, desde os alcanos mais simples at? os arom?ticos mais complexos. Nessa mistura encontram-se presentes derivados como gasolina, diesel, ?lcool, querosene, nafta, g?soleos, etc., estes derivados s?o extra?dos de qualquer petr?leo, por?m, somente os com uma qualidade bastante elevada, ou seja, com teor de hidrocarbonetos de baixo peso molecular alto s?o realmente vi?veis a produ??o destes compostos. A American Petroleum Institute (API) desenvolveu um sistema de classifica??o dos tipos de petr?leo. No Brasil a qualidade da maioria dos petr?leos retirado dos po?os ? muito baixa, sendo assim, ? necess?rio obter novos conhecimentos a fim de desenvolver melhores pr?ticas de refino com o intuito de produzir derivados de petr?leo de alto valor comercial. Para isso se faz necess?rio o estudo de equil?brio termodin?mico de seus derivados. Esta disserta??o de mestrado consiste em determinar dados de equil?brio l?quido-vapor dos sistemas Fenilciclohexano - CO2 e Fenilciclohexano - Ciclohexano e CO2 a alta press?o e temperaturas entre 30 a 70 graus Celsius. Compara??es entres os dados experimentais de equil?brio liquidovapor encontrados no laborat?rio e na literatura foram realizadas em rela??o aos valores obtidos pelo modelo termodin?mico molecular de Peng-Robinson usando o programa computacional SPECS IVCSEP v5.60, com dois par?metros de intera??o ajust?veis, para fins de modelagem e simula??o. Al?m disso, ? apresentado o desenvolvimento de um equipamento de alta press?o no laborat?rio para determina??o de dados de equil?brio de fases

Agência Nacional do Petróleo / O comportamento de fases para sistemas binários com um hidrocarboneto leve e um pesado é muito importante tanto para o projeto real de um processo quanto para o desenvolvimento de modelos teóricos. Para atender a crescente demanda por informação experimental de equilíbrio de fases a altas pressões, o objetivo deste estudo é obter uma metodologia que substitua parcialmente ou maximize a pouca informação experimental disponível. Para isto propõe-se a modelagem do equilíbrio de fases em misturas de hidrocarboneto leve com um pesado, sem o conhecimento da estrutura molecular do pesado, inferindo-se os parâmetros do modelo a partir da modelagem de dados de ponto de bolha obtidos na literatura. Esta metodologia implica não só na descrição do equilíbrio de fases de um sistema como na estimação das propriedades críticas do pesado, de difícil obtenção devido ao craqueamento destes a altas temperaturas. Neste contexto, este estudo apresenta uma estratégia que estima indiretamente as propriedades críticas dos compostos pesados. Para isto, foram correlacionados dados experimentais de ponto de bolha de misturas binárias contendo um hidrocarboneto leve e um pesado, usando-se dois modelos: o de Peng-Robinson e o TPT1M (Teoria da Polimerização Termodinâmica de primeira ordem de Wertheim modificada). Os parâmetros ajustados com o modelo de Peng-Robinson correspondem diretamente às propriedades críticas do composto pesado, enquanto os ajustados com o modelo TPT1M foram usados para obtê-las. Esta estratégia fornece parâmetros dependentes do modelo, porém permite o cálculo de outras propriedades termodinâmicas, como a extrapolação da temperatura dos dados estudados. Além disso, acredita-se que a correlação dos parâmetros obtidos com as propriedades críticas disponíveis ajudará na caracterização de frações pesadas de composição desconhecida / The phase behavior of binary systems with a light hydrocarbon and a heavy one is very important both for the design of a process and the development of theoretical models. To meet the growing demand for information from experimental phase equilibria at high pressures, this study aims to obtain a methodology to replace partially or maximize the little experimental data available. Therefore it is proposed to model the phase equilibria in hydrocarbon mixtures with a heavy compound, without the knowledge of its molecular structure, inferring the model parameters from the data modeling of bubble point from the literature. This methodology involves not only the description of phase equilibrium of a system as the estimation of critical properties of heavy hydrocarbons, difficult to obtain due to its cracking at high temperatures. In this context, this work presents a strategy that indirectly estimates critical properties of heavy compounds. Here, bubble point experimental data of binary mixtures containing a light HC and a heavy one are correlated by using a TPT1 (Wertheims first order thermodynamic polymerization theory) model of freely joined tangent spheres employing the square-well potential with variable well width as segment interaction potential. The fitted parameters are used in order to obtain the heavy compound critical properties. The Peng-Robinson model was also used for comparison. This strategy provides model dependent parameters, but allows the calculation of other thermodynamic properties, i.e. temperature extrapolation of the studied data. Besides, the correlation of the obtained parameters with available critical properties will help in the characterization of the heavy fractions

CoordenaÃÃo de AperfeÃoamento de Pessoal de NÃvel Superior / Aromatic hydrocarbons are chemical compounds of great interest in the petrochemical industry. These are commonly derived from reformed naphtha, which are in multicomponent mixtures with aliphatic hydrocarbons. The separation of these components is realized, generally, the liquid-liquid extraction process. In this process, the sulfolane is the most widely used solvent. However, this has some disadvantages such as high cost. For this reason, many studies are developed by the academic community in order to propose alternative solvents to replace the exclusive use of sulfolane by compounds that are important features like good selectivity, easy recoverability and low costs. Given the above, this study main aims to determine liquid-liquid equilibrium data (LLE) to study the ability of solvents [diethylene glycol (DEG), triethylene glycol (TEG), glycerol and 2-hydroxyethyl amine format (2-HEAF)] in extracting aromatic mixtures with aliphatic. The physical properties also of great importance in the understanding of the behavior and interactions that occur in liquid mixtures. Thus, in this study were also studied the density and viscosity of solvent extractors aromatic. The experimental methodology for the determination of LLE data was initially validated by reproducing the literature, and the results showed good agreement between these data. After the method has been validated, solubility curves and tie-lines were constructed for systems containing decane + toluene + DEG (+ TEG, + glycerol, + 2-HEAF, + sulfolane) at T = (303.15 and 333.15) K. The composition data of tie-lines, obtained experimentally, were used to calculate the selectivity parameter and the distribution coefficient. With this data, it can be concluded that all the solvents studied have a good capacity for toluene extraction from mixtures with decane. However, the glycerol has presented as the most promising solvent for aromatics extraction. Finally, the experimental data were correlated through the thermodynamic activity coefficient models, NRTL and UNIQUAC. The results were considered satisfactory, noting that the NRTL was the model that presented minor deviations in compositions. Thus, best represented the LLE data for the systems studied. / Os hidrocarbonetos aromÃticos sÃo compostos quÃmicos de grande interesse na indÃstria petroquÃmica. Estes sÃo comumente originados da nafta reformada, onde encontram-se em misturas multicomponentes com hidrocarbonetos alifÃticos. A separaÃÃo destes componentes à realizada, em sua grande maioria, pelo processo de extraÃÃo lÃquido-lÃquido. Nesse processo, o sulfolano à o solvente mais utilizado. No entanto, este apresenta algumas desvantagens, tais como alto custo. Por esse motivo, inÃmeros estudos sÃo realizados pela comunidade acadÃmica a fim de propor solventes alternativos que substituam o uso exclusivo do sulfolano por compostos que tambÃm apresentem caracterÃsticas importantes, como boa seletividade, boa recuperabilidade e baixos custos. Diante do exposto, o presente trabalho tem como principal objetivo determinar dados de equilÃbrio lÃquido-lÃquido (ELL) para estudar a capacidade dos solventes [dietilenoglicol (DEG), trietilenoglicol (TEG), glicerina e 2-hidroxietilamina formato (2-HEAF)] em extrair aromÃticos das misturas com alifÃticos. As propriedades fÃsicas tambÃm assumem extrema importÃncia no conhecimento do comportamento e das interaÃÃes que ocorrem nas misturas de lÃquidos. Deste modo, neste trabalho foram estudados a densidade e a viscosidade de solventes extratores de aromÃticos. A metodologia experimental para obtenÃÃo dos dados de ELL foi inicialmente validada reproduzindo dados da literatura, e os resultados mostraram uma boa concordÃncia entre estes dados. ApÃs a metodologia ter sido validada foram construÃdas curvas de solubilidade e tie-lines para os sistemas contendo decano + tolueno + DEG (+ TEG, + glicerina, + 2-HEAF, + sulfolano) a T = (303,15 e 333,15) K. Os dados de composiÃÃo das tie-lines, obtidos experimentalmente, foram utilizados para calcular o parÃmetro de seletividade e o coeficiente de distribuiÃÃo. De posse desses dados, pode-se concluir que todos os solventes estudados apresentam boa capacidade para extraÃÃo de tolueno a partir de misturas com decano. No entanto, a glicerina destacou-se como o solvente mais promissor para a extraÃÃo de aromÃticos apresentando os maiores valores para seletividade. Finalmente, os dados experimentais foram correlacionados atravÃs dos modelos termodinÃmicos de coeficiente de atividade, NRTL e UNIQUAC. Os resultados foram considerados satisfatÃrios, observando-se que o NRTL foi o modelo que apresentou os menores desvios na composiÃÃo. Dessa forma, representou melhor os dados de ELL para os sistemas estudados.

Orientador: Yoshitaka Gushikem / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Quimica / Made available in DSpace on 2018-08-12T16:49:45Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Magosso_HericaAparecida_D.pdf: 835979 bytes, checksum: 2898b43a1168c04ffdef965b55b067fa (MD5) Previous issue date: 2008 / Resumo: Este trabalho reporta a preparação, caracterização e aplicação de novos polímeros íon-trocadores denominados cloreto de 3-n-propil (3-metilpiridínio) silsesquioxano e cloreto de 3-n-propil (4-metilpiridínio) silsesquioxano, obtidos a partir da incorporação de quantidades variáveis de grupos metilpiridínio aos materiais. Os polímeros obtidos se mostraram insolúveis nos solventes mais comuns, inclusive água, o que representou uma vantagem, já que permitiu sua utilização na forma em que foram preparados, sem a necessidade de suportá-los sobre nenhum substrato sólido para serem utilizados. Os espectros de RMN C e infravermelho mostraram que as sínteses foram bem sucedidas. Os resultados de análise termogravimétrica mostraram que os materiais estudados são termicamente estáveis até valores próximos a 500 K, o que representa uma característica interessante dos materiais, já que o processo de regeneração dos mesmos envolve secagem a 373 K sob vácuo. Os polímeros obtidos a partir da incorporação do grupo funcional 3-metilpiridínio, denominados Si3-PicCl-A e Si3-PicCl-B, os quais se diferem somente pela quantidade de grupo funcionais fixados, apresentaram capacidades de troca iônica iguais a 1,91 e 0,90 mmol L, respectivamente, enquanto aqueles obtidos pela incorporação do grupo funcional 4-metilpiridínio, denominados Si4-PicCl-A e Si4-PicCl-B, apresentaram capacidades de troca iônica iguais a 1,46 e 0,81 mmol L, respectivamente. Os polímeros Si3-PicCl-B e Si4-PicCl-B foram usados no processo de adsorção de íons cobre e zinco de solução etanólica e o polímero Si4-PicCl-A foi usado na adsorção de íons mercúrio, cádmio e zinco de solução aquosa. A metodologia de cálculo utilizada para se obter os parâmetros de ajuste das isotermas de adsorção foi baseada no modelo dos centros bidentados fixos. Os resultados de adsorção obtidos mostraram a viabilidade do uso dos polímeros como eficientes materiais adsorventes. O último polímero reportado neste trabalho, denominado Si3-PicCl-A, foi aplicado no desenvolvimento de um sensor amperométrico altamente sensível a nitrito. Os resultados obtidos mostraram a viabilidade da aplicação do material no desenvolvimento de um novo sensor para a aplicação proposta / Abstract: This work reports the preparation, characterization and applications of the new ion-exchanger polymers named 3-n-propyl(3-methylpyridinium) silsesquioxane chloride and 3-n-propyl(4-methyl pyridinium) silsesquioxane chloride prepared by the fixation of different amounts of methylpyridinium groups into the materials. The obtained materials were insoluble in the most common solvents, including water. This property was considered as an advantage since it allowed their use as prepared, without the necessity to be supported on the solid substract surface before using. The C NMR and infrared spectra showed that the syntheses were successfully. Thermogravimetric analysis showed that the obtained materials are thermally very stable up to 500 K, an important characteristic since their regeneration process, after using, includes drying the solid at temperature of 373 K under low pressure. The two obtained materials having as functional group the 3-methylpyridinium ion, named Si3-PicCl-A and Si3-PicCl-B, which differ each other just by the amount of functional groups immobilized, presented ion exchanger capacity equal to 1.91 e 0.90 mmol L, respectively, and those obtained having as functional group the 4-methylpyridinium ion, named Si4-PicCl-A and Si4-PicCl-B, presented ion exchanger capacity equal to 1.46 e 0.81 mmol L, respectively. The materials Si3-PicCl-B and Si4-PicCl-B were used in the adsorption process of copper and zinc ions from ethanol solution and the polymer Si4-PicCl-A was used in the adsorption process of mercury, cadmium and zinc ions from aqueous solution. The calculation methodology used to obtain the fit parameters of the adsorption isotherms was based on the model of fixed bidentate centers. The obtained adsorption results showed the viability of using the polymers as efficient adsorvent materials. The last polymer reported in this work, named Si3-PicCl-A, was applied in the development of a highly sensitive amperometric sensor for nitrite. The obtained results showed the viability of the application of the material in the development of a new sensor for the proposed application / Doutorado / Quimica Inorganica / Doutor em Ciências