Made available in DSpace on 2014-12-17T15:42:14Z (GMT). No. of bitstreams: 1 GuymmannCS_DISSERT-.pdf: 2904070 bytes, checksum: 4cd1c00978977c422c79766db70f2678 (MD5) Previous issue date: 2011-08-12 / Coordena??o de Aperfei?oamento de Pessoal de N?vel Superior / Alkyl polyethoxylates are surfactants widely used in vastly different fields, from oil exploitation to pharmaceutical applications. One of the most interesting characteristics of these surfactants is their ability to form micellar systems with specific geometry, the so-called wormlike micelle. In this work, microemulsions with three distinct compositions (C/T = 40 %, 30 % and 25 %) was used with contain UNITOL / butanol / water / xylene, cosurfactant / surfactante (C/S) ratio equal to 0,5. The microemulsion was characterized by dynamic light scattering (DLS), capillary viscometry, torque rheometry and surface tensiometry experiments carried out with systems based on xylene, water, butanol (cosurfactant) and nonaethyleneglycolmonododecyl ether (surfactant), with fixed surfactant:cosurfactant:oil composition (with and without oil phase) and varying the overall concentration of the microemulsion. The results showed that a transition from wormlike micelles to nanodrops was characterized by maximum relative viscosity (depending on how relative viscosity was defined), which was connected to maximum effective diameter, determined by DLS. Surface tension suggested that adsorption at the air water interface had a Langmuir character and that the limiting value of the surfactant surface excess was independent of the presence of cosurfactant and xylene. The results of the solubilization of oil sludge and oil recovery with the microemulsion: C/S = 40%, 30% and 25% proved to be quite effective in solubilization of oil sludge, with the percentage of solubilization (%solubilization) as high as 92.37% and enhanced oil recovery rates up to 90.22% for the point with the highest concentration of active material (surfactant), that is, 40%. / Os tensoativos alquil-polietoxilados s?o amplamente utilizados em diferentes campos, desde a explota??o de petr?leo at? aplica??es na ind?stria farmac?utica. Uma das caracter?sticas mais interessantes destes tensoativos ? a sua capacidade de formar sistemas micelares que apresentam uma geometria micelar espec?fica, a chamada micela wormlike, tipo verme . Neste trabalho, foram utilizados tr?s pontos de microemuls?o: C/T = 40 %, C/T = 30 % e C/T = 25 % num sistema contendo UNITOL/xileno/butanol/?gua. Esses pontos de microemuls?o foram caracterizados por espalhamento de luz din?mico (DLS), viscosimetria capilar, reometria de torque e tens?o superficial com composi??es de tensoativo, cotensoativo e ?leo fixo - 5 % (com e sem fase ?leo) e variando a concentra??o total dos pontos de microemuls?o. Os resultados mostraram que a transi??o da geometria de micela wormlike para nanogotas poderia ser caracterizada por um m?ximo na viscosidade relativa (dependendo de como a viscosidade foi definida), que foi vinculado a um m?ximo de di?metro efetivo, determinada por DLS. A tens?o superficial sugeriu que a adsor??o na interface ?gua/ar tinha um car?ter de Langmuir, o limite de excesso da superf?cie do tensoativo ? independente da presen?a de cotensoativo e do xileno, e que o valor limite do excesso superficial foi independente da presen?a de cotensoativo e xileno. Os resultados da solubiliza??o da borra de petr?leo e da recupera??o avan?ada de petr?leo com os pontos de microemuls?o C/T = 40 %, C/T = 30 % e C/T = 25 %, se mostraram bastante eficaz com solubiliza??o da borra de petr?leo, com porcentagem de solubiliza??o (% solubiliza??o) at? 92,37 %, e recupera??o avan?ada de petr?leo de at? 90,22 % para o ponto que apresenta maior concentra??o de mat?ria ativa (tensoativo), ou seja, C/T = 40 %.

Made available in DSpace on 2014-12-17T15:42:30Z (GMT). No. of bitstreams: 1 KeilaSA_TESE.pdf: 6694216 bytes, checksum: df1754b48618e11f2ae95e003ae20c2c (MD5) Previous issue date: 2013-12-27 / Coordena??o de Aperfei?oamento de Pessoal de N?vel Superior / Chitosan is a biopolymer derived from the shells of crustaceans, biodegradable, inexpensive and renewable with important physical and chemical properties. Moreover, the different modifications possible in its chemical structure generate new properties, making it an attractive polysaccharide owing to its range of potential applications. Polymers have been used in oil production operations. However, growing concern over environmental constraints has prompted oil industry to search for environmentally sustainable materials. As such, this study sought to obtain chitosan derivatives grafted with hydrophilic (poly(ethylene glycol), mPEG) and/or hydrophobic groups (n-dodecyl) via a simple (one-pot) method and evaluate their physicochemical properties as a function of varying pH using rheology, small-angle Xray scattering (SAXS), dynamic light scattering (DLS) and zeta potential. The chitosan derivatives were prepared using reductive alkylation under mild reaction conditions and the chemical structure of the polymers was characterized by nuclear magnetic resonance (1H NMR) and CHN elemental analysis. Considering a constant mPEG/Chitosan molar ratio on modification of chitosan, the solubility of the polymer across a wide pH range (acidic, neutral and basic) could only be improved when some of the amino groups were submitted to reacetylation using the one-pot method. Under these conditions, solubility is maintained even with the simultaneous insertion of n-dodecyl. On the other hand, the solubility of derivatives obtained only through mPEG incorporation using the traditional methodology, or with the ndodecyl group, was similar to that of its precursor. The hydrophilic group promoted decreased viscosity of the polymer solutions at 10 g/L in acid medium. However, at basic pH, both viscosity and thermal stability increased, as well as exhibited a pronounced pseudoplastic behavior, suggesting strong intermolecular associations in the alkaline medium. The SAXS results showed a polyelectrolyte behavior with the decrease in pH for the polymer systems. DLS analyses revealed that although the dilute polymer solutions at 1 g/L and pH 3 exhibited a high density of protonated amino groups along the polymer chain, the high degree of charge contributed significantly to aggregation, promoting increased particle size with the decrease in pH. Furthermore, the hydrophobic group also contributed to increasing the size of aggregates in solution at pH 3, whereas the hydrophilic group helped reduce their size across the entire pH range. Nevertheless, the nature of aggregation was dependent on the pH of the medium. Zeta potential results indicated that its values do not depend solely on the surface charge of the particle, but are also dependent on the net charge of the medium. In this study, water soluble associative polymers exhibit properties that can be of great interest in the petroleum industry / A quitosana ? um biopol?mero derivado de carapa?as de crust?ceos, de baixo custo, biodegrad?vel, renov?vel, que apresenta propriedades f?sico-qu?micas importantes e, ainda, proporciona diferentes possibilidades de modifica??es em sua estrutura qu?mica, gerando novas propriedades, o que torna esse polissacar?deo muito atraente do ponto de vista de aplica??o. Os pol?meros s?o utilizados em v?rias opera??es na produ??o do petr?leo. Entretanto, a crescente preocupa??o com as restri??es ambientais t?m promovido a busca por materiais ambientalmente sustent?veis pela ind?stria do petr?leo. Dessa forma, esse estudo prop?s a obten??o de quitosana graftizada com grupos hidrof?lico (poli(etileno glicol), mPEG) e/ou hidrof?bico (n-dodecila) por uma metodologia mais simples (one-pot) e a avalia??o de suas propriedades f?sico-qu?micas em fun??o da varia??o de pH, atrav?s das an?lises de reologia, espalhamento de raios-X a baixos ?ngulos (SAXS), espalhamento de luz din?mico (DLS) e potencial zeta. Os derivados de quitosana foram preparados utilizando a rea??o de alquila??o redutiva em condi??es reacionais brandas e a estrutura qu?mica dos pol?meros foi caracterizada por resson?ncia magn?tica nuclear de hidrog?nio (RMN 1H) e an?lise elementar CHN. Considerando constante a raz?o molar mPEG/Quitosana na modifica??o qu?mica da quitosana em diferentes metodologias, foi poss?vel melhorar a solubilidade da quitosana em uma ampla faixa de pH (?cido, neutro e b?sico) usando a metodologia one-pot, em que uma parte dos grupos amino foi reacetilada. Nesta condi??o, at? mesmo com a inser??o simult?nea do n-dodecila, a solubilidade se manteve. Por outro lado, a solubilidade dos derivados obtidos apenas com a incorpora??o de mPEG atrav?s de metodologia tradicional, ou com o grupo ndodecila, foi similar ao seu precursor. O grupo hidrof?lico promoveu a diminui??o da viscosidade das solu??es polim?ricas a 10 g/L em meio ?cido. Entretanto, em pH b?sico, esse grupo contribuiu para o aumento da viscosidade e da estabilidade t?rmica das solu??es, assim como, favoreceu um comportamento pseudopl?stico mais acentuado, sugerindo fortes associa??es intermoleculares no meio alcalino. Os resultados de SAXS apresentaram um comportamento de polieletr?lito com a diminui??o do pH para os sistemas polim?ricos. As an?lises de DLS revelaram que as solu??es dilu?das dos pol?meros a 1 g/L em pH 3, embora apresentem uma alta densidade de grupos amino protonados ao longo da cadeia polim?rica, o alto grau de cargas contribuiu significativamente para a agrega??o, promovendo o aumento do tamanho das part?culas com a diminui??o do pH. Al?m disso, o grupo hidrof?bico tamb?m contribuiu para aumentar o tamanho dos agregados em solu??o no pH 3 e o grupo hidrof?lico favoreceu para reduzi-los em toda faixa de pH. Entretanto, a natureza de agrega??o foi dependente do pH do meio. Os resultados do potencial zeta indicaram que seus valores n?o dependem apenas da carga da superf?cie da part?cula, mas ? resultante da carga l?quida do meio. Os sistemas polim?ricos associativos em solu??o aquosa obtidos neste estudo apresentam propriedades que podem ser atraentes em v?rias aplica??es na ind?stria do petr?leo