Ti-6Al-4V has a wide range of applications such as in the automotive and aerospace industries. Nevertheless, titanium alloys are very difficult to machine by conventional methods. Micro-EDM is a non-conventional machining method that uses the thermal effect of precisely controlled sparks. Manufacturers are looking for the methods and optimal settings to increase the productivity of micro-EDM in terms of lessening machining time and tool wear. Moreover, surface integrity of the machined area is crucial for some products such as biomedical implants. The objective of this study was to investigate the effects of the micro-EDM process parameters on response variables, in order to understand the behavior of each parameter as well as to determine their optimal values. Although, there is a substantial amount of literature studying different aspects of micro-EDM, most of them were designed based on the one-factor-at-a-time experiments instead of studying all factors, simultaneously. This research was conducted through a series of experiments using a full factorial design. An analysis of variance was employed to analyze the findings and to determine the effect and significance of each process parameters on the response variables. The process parameters included voltage, capacitance, electrode rotational speed, and electrode coating. Voltage and capacitance were studied separately as well as in combination in terms of the discharge energy. Response variables consisted of machining time, tool wear, crater size, microhardness, and element characterization. The surface morphology and element characterization were studied through the application of SEM and EDS analysis. The findings indicated that voltage had a decreasing effect on machining time, while it increased the crater size. Capacitance decreased machining time and tool wear. It had an increasing effect on the surface hardness. The effects of the TN-coating and electrode rotational speed were not statistically significant. Voltage and capacitance were the only parameters affecting element characterization. The affected elements included Ti, Al, C, and W. The optimal process parameters for two sets of response variables were determined using Minitab 17.

Flow control can lead to saving millions of dollars in fuel costs each year by making an aircraft more efficient. Synthetic jets, a device for active flow control, operate by introducing small amounts of energy locally to achieve non-local changes in the flow field with large performance gains. These devices consist of a cavity with an oscillating diaphragm that divides it, into active and passive sides. The active side has a small opening where a jet is formed, whereas and the passive side does not directly participate in the fluidic jet.Research has shown that the synthetic jet behavior is dependent on the diaphragm and the cavity design hence, the focus of this work. The performance of the synthetic jet is studied under various factors related to the diaphragm and the cavity geometry. Four diaphragms, manufactured from piezoelectric composites, were selected for this study, Bimorph, Thunder®, Lipca and RFD. The overall factors considered are the driving signals, voltage, frequency, cavity height, orifice size, and passive cavity pressure. Using the average maximum jet velocity as the response variable, these factors are individually studied for each actuator and statistical analysis tools were used to select the relevant factors in the response variable. For all diaphragms, the driving signal was found to be the most important factor, with the sawtooth signal producing significantly higher velocities than the sine signal. Cavity dimensions also proved to be relevant factors when considering the designing of a synthetic jet actuator. The cavities with the smaller orifice produced lower velocities than those with larger orifices and the cavities with smaller volumes followed the same trend. Although there exist a relationship between cavity height and orifice size, the orifice size appears as the dominant factor.Driving frequency of the diaphragm was the only common factor to all diaphragms studied that was not statistically significant having a small effect on jet velocity. However along with waveform, it had a combined effect on jet velocity for all actuators. With the sawtooth signal, the velocity remained constant after a particular low frequency, thus indicating that the synthetic jet cavity could be saturated and the flow choked. No such saturation point was reached with the sine signal, for the frequencies tested. Passive cavity pressure seemed to have a positive effect on the jet velocity up to a particular pressure characteristic of the diaphragm, beyond which the pressure had an adverse effect. For Thunder® and Lipca, the passive cavity pressure that produced a peak was measured at approximately 20 and 18kPa respectively independent of the waveform utilized. For a Bimorph and RFD, this effect was not observed.Linear models for all actuators with the factors found to be statistically significant were developed. These models should lead to further design improvements of synthetic jets.

O início da produção de cerveja, entre 6000 e 8000 anos, a receita e a forma como era feita mudou com o tempo, passando por inovações conforme os avanços da ciência e tecnologia. As principais mudanças foram adição do lúpulo na bebida e uso de cultura pura de levedura em sua fermentação. Para inovar na produção de cervejas podemos fazer uso de adjuntos não convencionais e de fermentações mistas com o uso de diferentes micro-organismos para conferir características desejadas a bebida. A fim de se obter uma cerveja única, com características diferenciadas, testamos o uso de grãos de kefir de água como inoculo na fermentação de cerveja artesanal. Foi testada a fermentação do kefir em solução de açúcar mascavo 10% (m/v) com e sem adição de lúpulo. Um planejamento fatorial 2x2x3 foi realizado na fermentação de mosto cervejeiro para avaliarmos o efeito da massa de grãos inoculada, da quantidade de lúpulo e da temperatura. Em seguida foi feita uma fermentação teste iniciando em 16 °C e terminando em 20 °C, depois foi feita uma cerveja de kefir puro malte, uma cerveja de kefir com adição de suco de maracujá e uma cerveja utilizando fermento cervejeiro. Por fim foram feitas as análises físico-químicas e análise sensorial para aceitação e intenção de compra. Observamos que o lúpulo tem efeito sobre a fermentação tradicional do kefir, impactando o crescimento e acidez. Na fermentação de mosto cervejeiro a temperatura e o parâmetro mais significativo para a produção de álcool. Produzindo as cervejas nas melhores condições identificadas, encontramos para o kefir o fator de conversão de 0,41 g/g que corresponde a aproximadamente 76% de eficiência; para o fermento cervejeiro o YP/S foi de 0,45 g/g e eficiência de 84%. Na análise sensorial, as cervejas de kefir apresentaram desempenho superior a feita com fermento cervejeiro seco, mostrando diferença estatisticamente significativa na aceitação de seu aroma e sabor. Com uso do kefir de água como inoculo na fermentação e possível fazer uma boa cerveja com complexidade de aroma e sabor, de modo a contribuir para o desenvolvimento da tecnologia cervejeira e para o uso de fermentações mistas. / The beginning of beer production was between 6000 and 8000 years, the recipe and the beer process was made changed, through innovations as science and technology advanced. The main changes were the addition of hops in the beverage and use of pure culture of yeast in the fermentation. To innovate in the production of beers we can make use of unconventional adjuncts and mixed fermentations with the use of different microrganisms to impart desirable characteristics to the beverage. In order to obtain a unique beer with complex aroma and balanced taste, we tesetd the use of water kefir grains as inoculum in the fermentation of craft beer. The fermentation of kefir in brown sugar solution 10% (w/v) with and without presence of hops was tested. A 2x2x3 mixed factorial design was carried out in the fermentation of brewer\'s wort to evaluate the effect of factors inoculated grain mass, hop quantity and temperature. Them a fermentation test was made starting at t 16 °C and ending at 20 °C, for make a pure malt kefir beer, and a kefir beer with the addition of passion fruit juice and also the same recipe using a commercial brewer\'s yeast. After, the physical-chemical analyzes and sensorial evaluation were done for check acceptance and purchase intention. The presence of hops showed to have effect on the fermentation of kefir, impacting the growth and acidity. In fermentation of brewer\'s wort the factor that had the greatest impact on the alcohol content was the temperature. Producing the beers under the best conditions identified, resulting for the kefir a ethanol yeild coefficient of 0.41 g/g corresponding to approximately 76% efficiency; for the brewing yeast the YP/S was 0.45 g/g and 84% efficiency. In the sensorial evaluation the kefir beer presented superior performance that obtained with the dried yeast, showing a statistically significant difference in the acceptance of aroma and taste attribute. In this way the use of water kefir as inoculum in the fermentation it\'s possible to make a good beer with complexity of aroma and taste, thus contributing to the development of brewing technology and the use of mixed fermentations.

Nessa pesquisa foram testados separadamente dois inóculos solo/compostagem e lodo termofílico de reator anaeróbio de manta de lodo e fluxo ascendente (UASB) do tratamento de vinhaça em relação ao potencial de produção de compostos de valor agregado a partir do bagaço de cana-de-açúcar (BCA) em reatores em batelada em condição mesofílica e termofílica, respectivamente. Pré-tratamentos térmico, ácido e diluição seriada foram aplicados ao inóculo termofílico, como tentativa de inibir as arqueias metanogênicas. A diluição seriada foi o pré-tratamento aplicado em ambos os inóculos, mesofílico e termofílico, para obtenção de consórcio de bactérias fermentadoras. Cinco meios de culturas foram testados como fonte de nutrientes para o crescimento de bactérias celulolíticas e fermentadoras. Dentre esses foi selecionado para os ensaios mesofílicos e termofílicos, o meio de cultura mais complexo suplementado com extrato de levedura. O BCA foi submetido à pré-tratamento biológico, térmico, explosão a vapor, deslignificação alcalina e hidrotérmico sendo o último utilizado nos ensaios do planejamento fatorial. O efeito das variáveis independentes de concentração de extrato de levedura e temperatura foi avaliado na produção de hidrogênio, metano e ácidos orgânicos a partir do inóculo termofílico. O efeito da concentração de extrato de levedura e substrato (BCA) foi avaliado na produção de bioprodutos a partir do inóculo mesofílico (37ºC). A maior produção de hidrogênio foi de 17,30 mmol/L à 60ºC e 3,42 g/L de extrato de levedura para a condição termofílica. Em relação aos ensaios mesofílicos observou-se 1,53 mmol/L com 3,42 e 5,00 g/L de extrato de levedura e BCA, respectivamente. Caracterização taxonômica e funcional dos microrganismos dos reatores de melhor desempenho de produção de hidrogênio dos planejamentos fatoriais termofílico e mesofílico foi realizada por análise Metagenômica (Illumina HiSeq). Nestas condições foram identificados microrganismos dos domínios Archaea, Bacteria, Eukarya, além de vírus. Para o domínio Bacteria foram identificados microrganismos celulolíticos e fermentadores como Coprothermobacter e Clostridium, enquanto para o domínio Archaea, foram identificadas metanogênicas hidrogenotróficas e acetoclásticas, como Methanothermobacter e Methanosarcina. Foram ainda identificados genes codificantes de enzimas catalisadoras da degradação de celulose, hemicelulose e lignina, constituintes principais da biomassa lignocelulósica utilizada como substrato, tais como celulase, carboxylesterase e 2-ácido hidroxi oxidase, respectivamente. Microrganismos aderidos no BCA in natura foram observados por microscopia eletrônica de varredura (MEV) e identificados por sequenciamento do RNAr 16S, e semelhantes a Streptomyces, Paenibacillus, Stenotrophomonas, Sphingomonas. Os microrganismos do lodo termofílico, solo e compostagem foram caracterizados por sequenciamento do RNAr 16S, e foram semelhantes a Clostridium, Thermoanaerobacter, Caloramator, Anaerobaculum, Tatlockia, Coprothermobacter, Dysgonomonas, Coprococcus, Sporomusa, Methanobacterium, Methanothermobacter, Methanosaeta, dentre outros. / In the present study, two inoculum (soil/compost and thermophilic sludge from upflow anaerobic sludge blanket from vinasse treatment) were separately evaluated as potential to production of value-added products from sugarcane bagasse in mesophilic and thermophilic conditions, respectively. Thermal, acid and serial dilution pretreatments were performed in the thermophilic inoculum to inhibition of methanogenic archaea. Serial dilution was applied into the mesophilic inoculm. Five culture medium were evaluated as nutritional source to enrichment of cellulolytic and fermenters bacteria; between then, the most complex one, supplemented with yeast extract was selected for the mesophilic and thermophilic bioassays. The sugarcane bagasse (SCB) was submitted to biological, thermal, stem explosion alkaline delignification and hydrothermal pretreatments, and the last one was used as substrate for the factorial designs. The effect of independent variables, such as yeast extract and temperature were evaluated on the hydrogen, methane and organic acids production from the thermophilic inoculum. The effect of yeast extract and substrate (SCB) concentrations were evaluated on the bioproducts generation from the mesophilic inoculum. The highest hydrogen production of 17.3 mmol/L was obtained at 60ºC and 3.42 g/L of yeast extract, on the thermophilic factorial design. In relation to the mesophilic factorial design, obtained 1.53 mmol/L of hydrogen with 3.42 and 5.00 g/L of yeast extract and SCB, respectively. Taxonomical and functional characterizations from the microorganisms were performed in the reactors with highest hydrogen production on the factorial designs using Metagenomics analysis (Illumina HiSeq). In both condition, mesophilic and thermophilic were found microorganisms from Archaea, Bacteria, Eukarya domin, besides Viruses. Concerning the Bacteria domain were found cellulolytic and fermenters microorganisms similar to Coprothermobacter and Clostridium, whiles for Archaea domain were identified hydrogenotrophic and acetoclastic methanogenic similar to Methanothermobacter and Methanosarcina. There were obtained genes coding to enzymes related to the cellulose, hemicellulose and lignin degradation such as carboxylesterase e 2-acid-hydroxioxidase, respectively. Microorganisms adhered into the in natura SCB fiber were observed by scanning electronic microscopy (SEM) and identified by 16 S rRNA sequencing, mainly as similar to Streptomyces, Paenibacillus, Stenotrophomonas, Sphingomonas. The microorganisms from the thermophilic sludge, soil and composting were also characterized by 16S RNAr sequencing and were similar to Clostridium, Thermoanaerobacter, Caloramator, Anaerobaculum, Tatlockia, Coprothermobacter, Dysgonomonas, Coprococcus, Sporomusa, Methanobacterium, Methanothermobacter, Methanosaeta, among others.

Os biossurfatantes (BS) são produtos de origem microbiana com propriedades tensoativas e emulsificantes. Estes compostos são candidatos para substituir os surfatantes sintéticos em aplicações industriais devido à sua menor toxicidade, maior biodegradabilidade, maior diversidade química e maior eficiência e efetividade em condições físicas extremas de salinidade, pressão e temperatura. O uso comercial e industrial dos BS ainda não é sustentável devido a seu alto custo de produção relacionado principalmente ao baixo rendimento. A utilização de substratos de baixo custo e ferramentas estatísticas para melhorar o rendimento de produção dos BS são duas das principais estratégias para tratar este problema. O objetivo do trabalho foi estudar a produção e recuperação do BS produzido por B. luteolum, visando o melhoramento na sua produção através do uso do planejamento fatorial e caracterizar a estrutura química do BS. A partir dos resultados, determinou-se que a adsorção em resina foi mais efetiva para a recuperação do BS comparada com a precipitação ácida. A produção do BS foi melhorada através de um planejamento fatorial 23 usando como fatores as concentrações da fonte de carbono (vaselina), a fonte de nitrogênio (nitrato de amônio) e a água do mar artificial e como resposta a tensão superficial da solução 0,1% de BS. A maior produção de BS foi obtida com 4% de fonte de carbono, 2% de fonte de nitrogênio e 20% de água do mar artificial gerando tensão superficial de 27 mNm-1. O BS foi caracterizado como uma mistura de lipopeptídeos com ácidos graxos cujo comprimento da cadeia variou entre 10-18 unidades de carbono e um conteúdo de proteína total de 5%. Três estruturas químicas foram sugeridas para os compostos ativos: dois prolina-lipídeos com os ácidos graxos C16:0 e C18:0 respectivamente e um lipopeptídeo com uma sequência peptídica Phe-Al-X-X-Pro-Pro-Thr (X=Leu/Ile) ligada a uma cadeia de ácido graxo C16:0. Não observou-se atividade antimicrobiana contra as cepas de S. aureus, E. coli, S. enteritidis, L. monocytogenes e S. mutans nas faixas de concentrações de BS testadas. O uso de vaselina como substrato para a produção do BS sugere que a bactéria e o BS podem ser explorados para aplicações como a biorremediação e a recuperação melhorada de petróleo (EOR). / Biosurfactants (BS) are microbial-derived molecules showing tensoactive and emulsification properties. These compounds are candidates to replace synthetic surfactants for industrial applications due to their less toxicity, greater biodegradation capacity, greater chemical diversity and greater efficiency and effectiveness under extreme physical conditions of salinity, pressure and temperature. Commercial and industrial use of BS is not sustainable due their high production cost mainly related to low production yields. The use of low cost substrates and statistical tools to enhance the production yield of biosurfactants are two of the main strategies to deal with that problem. The objective of this work was to study the production and recovery of the BS produced by B. luteolum, aiming to enhance its production through a factorial experimental design, and to characterize the chemical structure of the BS. It was found that resin adsorption was more effective than acid precipitation to recover the BS. The production of BS was enhanced through a factorial experimental design 23 using the concentrations of the carbon source (mineral oil), the nitrogen source (ammonium nitrate) and artificial seawater as the factors and the surface tension of a solution 0,1% of BS as the response. The value of factors that enhanced the production of BS were 4% of carbon source, 2% of nitrogen source and 20% of artificial sea water showing a surface tension of 27mNm-1. The BS was characterized as a mix of lipopeptides with fatty acid chains varying between 10-18 carbon units and a total protein content of 5%. Three chemical structures were proposed for the active compounds: two proline-lipids with the fatty acid chains C16:0 e C18:0 respectively and a lipopeptide with a peptide sequence Phe-Al-X-X-Pro-Pro-Thr (X=Leu/Ile) linked to a fatty acid chain C16:0. BS did not show antimicrobial activity against S. aureus, E. coli, S. enteritidis, L. monocytogenes and S. mutans at concentration range tested. The use of mineral oil as a substrate for the production of the BS suggests that the bacteria and the BS can be explore for applications as bioremediation and enhanced oil recovery (EOR).

Este trabalho tem como objetivo estudar a resistência mecânica de junções adesivas. A influência das condições de superfície e de cura na resistência de junções adesivas, unidas por adesivo acrílico, foi quantificada através da realização de ensaios de cisalhamento de chapas sobrepostas, com resultados processados através do Planejamento Fatorial 2k. Sobreposição simples de chapas também foi utilizada nos ensaios que permitiram analisar outro fator, o comportamento da resistência em função do comprimento de sobreposição das chapas. Esclarecendo contradição apresentada em diferentes publicações. Um dispositivo modificado de Arcan foi utilizado na realização de experimentos, os quais tornaram possível analisar o comportamento de junções adesivas submetidas a esforços combinados, com diferentes velocidades no deslocamento. Este estudo contribui em projetos que envolvem junções adesivas, apresentando informações de alto nível de importância, a serem utilizadas para determinar a melhor condição de trabalho destas junções. / The aim of this work is to study the mechanical strength of adhesively bonded joints. The influence of surface and cure conditions on the strength were taken in consideration. Such influences were sized through shear tests of single lap joints, with results processed by Factorial Design 2k. Single lap joints were also used in tests, which made possible to analyze another factor, the influence of overlap length on the joint mechanical strength. A modified Arcan Device was used, with specific specimens, to analyze the joints behavior, when submitted to combined strengths. This study provided important informations, which are able to be applied to adhesively bonded joints design.

Para o estudo de formulações da suspensão de benzoilmetronidazol recorreu-se a utilização de um planejamento estatístico dos ensaios. Este permitiu avaliar a pesquisa de maneira mais eficiente comparada ao método tradicional, onde o planejamento das experiências é conduzido estudando-se uma variável por vez, mantendo-se as outras constantes. A utilização do planejamento fatorial permitiu elucidar o efeito de diferentes fatores, individualmente ou sobre o ponto de vista das interações dos componentes da formulação da suspensão de benzoilmetronidazol. No trabalho foram utilizados o projeto fatorial fracionado quadrado greco-latino, onde se combinou 4 tipos de cada adjuvantes como, agentes tensoativos, agentes suspensores, poliois e conservantes obtendo-se 16 formulas. Por meio da análise de variância e a comparação das medias empregando o teste \"t\" de student selecionaram-se as melhores fórmulas. Por outro lado, para melhor compreensão das influências dos insumos na formulação procederam-se ensaios conforme o delineamento de meia fração de um projeto fatorial completo 24. A análise dos resultados foi realizada com as variáveis independentes codificadas avaliando-se seus efeitos estimados. Para a verificar se a região experimental já continha as melhores condições foi empregado o planejamento fatorial de primeira ordem. Por meio da equação para o modelo linear representativo desta região explorada, conclui-se que seria necessário realizar mais ensaios para obtenção de um modelo quadrático, ou seja, encontrar a região ótima por meio do arranjo fatorial de segunda ordem. Com o ponto ótimo estabelecido, pode-se determinar quais são os valores de cada variável independente. Por meio do modelo que representa a região, pode-se prever as respostas quando se varia os fatores dentro de limite estabelecido. O modelo foi representado em forma de equação e gráfico. A aplicação de técnicas de otimização no planejamento de fórmulas ampliaram, portanto, as perspectivas de racionalizar processos de formulação. / For the study of formulations of benzoyl metronidazole suspension went over the experimental design. This method permitted to evaluate the reserchs in a more efficient way when compared to the classical one variable-at-a time strategy. The use of fatorial design permitted to explain the effect of different factors, either individually or regarding the interactions of the components of formulation of the benzoyl metronidazole suspension. In this work it was used the fractional desings graeco-latin square, in which four types of adjuvants were combined as surfactant agents, suspending agents, polyols and preservatives to obtain sixteen formulations. Through the analysis of variance and comparison of average throug the \"t\" test of Student the more addequate formulation were selected. For a better comprehention of the influences of the adjuvants in the formulation experiments were conducted according to the delinegment of half-fraction of a complete factorial design 24. The analysis of the results were done with independent variables coded evaluating their estimated effects. To certify wether the experimental region had already the best condictions, the first order factorial design was used. By means of the equation for the representative linear model of the explored region, it was conclued that it would be necessary to do more experiments for the obtaintion of quadratic model, i.e. to locate the best re gion through thre factorial design of second order. With the optimum point could determine the best region for each dependent variable. Through the represented model, it is possible to foresee the answers to the factors when within the fixed limits. The model was represented in the form of equation and grafic. Therefore, the use of optimization techniques in the planning of formulations increase the perspectives in rationalizing formulations processes.

A biodisponibilidade é uma característica decisiva para a eficácia dos medicamentos, podendo sua intensidade ser estimada através da cedência "in vitro". Vários fatores são capazes de influenciá-la, entre eles a composição quali e quantitativa dos adjuvantes, assim como as características da substância ativa e da forma farmacêutica. A hidroclorotiazida é um diurético de amplo emprego, que apresenta problemas de biodisponibilidade e bioequivalência devido a sua baixa hidrossolubilidade. Através de planejamento fatorial 2 3 foram preparadas formulações de cápsulas de gelatina dura contendo 50 mg de hidroclorotiazida. Foi analisada a influência dos fatores material de enchimento (lactose e celulose microcristalina), reguladores de fluxo (dióxido de silício altamente disperso e estearato de magnésio) e hidrofilizante (polissorbato 80) sobre as características de qualidade dos complexos farmacêuticos e das cápsulas. O regulador de fluxo ou a interação entre este e o material de enchimento foram os fatores determinantes nas características de fluxo dos complexos farmacêuticos, analisadas através do ângulo de repouso e do índice de compressibilidade. A cedência "in vitro" das cápsulas, determinada com auxílio de aparelho de célula de fluxo e parametrizada pela eficiência de dissolução, foi influenciada preponderantemente pelo regulador de fluxo. Foram comparados os perfis de cedência "in vitro" entre as cápsulas e comprimido do mercado. O comportamento intermediário demonstrado pelo comprimido indica a necessidade de avaliação comparativa entre medicamentos contendo hidroclorotiazida a fim de assegurar sua bioequivalência. / The bioavailability is a decisive characteristic to drugs efficacy that can be predict by different "in vitro" dissolution methods. The bioavailability has been shown to be dependent on factors such as the drug, the dosage forms, type and quality of adjuvants. Hydrochlorothiazide is a widely used diuretic. Due to its limited aqueous solubility, this drug has potencial bioavailability problems. Eight differents hydrochlorothiazide hard gelatin capsules, containing 50 mg of the drug, were prepared according to a 2 3 factorial design. The influence of fillers (lactose or microcrystaline cellulose), glidants (magnesium stearate or coloidal silicon dioxide) and surfactant (polysorbate 80) on the pharmaceutical characteristics of powder mixtures and capsules were evaluated. The powder mixtures flow characteristics were evaluated through repose angle and compressibility index. It was determined that the glidant and its interaction with filler influenced this characteristic. The "in vitro" release of hydrochlorothiazide from capsules was carried out by a open flow-though dissolution method. The dissolution efficiency was the selected parameter to express the drug release. The glidant was the determinant factor. The dissolution profile of these capsules and marketed tablets was compared. The results evidenced the importance of comparative evaluation of hydrochlorothiazide dosage forms to assure their bioequivalence.

Para o estudo de formulações da suspensão de benzoilmetronidazol recorreu-se a utilização de um planejamento estatístico dos ensaios. Este permitiu avaliar a pesquisa de maneira mais eficiente comparada ao método tradicional, onde o planejamento das experiências é conduzido estudando-se uma variável por vez, mantendo-se as outras constantes. A utilização do planejamento fatorial permitiu elucidar o efeito de diferentes fatores, individualmente ou sobre o ponto de vista das interações dos componentes da formulação da suspensão de benzoilmetronidazol. No trabalho foram utilizados o projeto fatorial fracionado quadrado greco-latino, onde se combinou 4 tipos de cada adjuvantes como, agentes tensoativos, agentes suspensores, poliois e conservantes obtendo-se 16 formulas. Por meio da análise de variância e a comparação das medias empregando o teste \"t\" de student selecionaram-se as melhores fórmulas. Por outro lado, para melhor compreensão das influências dos insumos na formulação procederam-se ensaios conforme o delineamento de meia fração de um projeto fatorial completo 24. A análise dos resultados foi realizada com as variáveis independentes codificadas avaliando-se seus efeitos estimados. Para a verificar se a região experimental já continha as melhores condições foi empregado o planejamento fatorial de primeira ordem. Por meio da equação para o modelo linear representativo desta região explorada, conclui-se que seria necessário realizar mais ensaios para obtenção de um modelo quadrático, ou seja, encontrar a região ótima por meio do arranjo fatorial de segunda ordem. Com o ponto ótimo estabelecido, pode-se determinar quais são os valores de cada variável independente. Por meio do modelo que representa a região, pode-se prever as respostas quando se varia os fatores dentro de limite estabelecido. O modelo foi representado em forma de equação e gráfico. A aplicação de técnicas de otimização no planejamento de fórmulas ampliaram, portanto, as perspectivas de racionalizar processos de formulação. / For the study of formulations of benzoyl metronidazole suspension went over the experimental design. This method permitted to evaluate the reserchs in a more efficient way when compared to the classical one variable-at-a time strategy. The use of fatorial design permitted to explain the effect of different factors, either individually or regarding the interactions of the components of formulation of the benzoyl metronidazole suspension. In this work it was used the fractional desings graeco-latin square, in which four types of adjuvants were combined as surfactant agents, suspending agents, polyols and preservatives to obtain sixteen formulations. Through the analysis of variance and comparison of average throug the \"t\" test of Student the more addequate formulation were selected. For a better comprehention of the influences of the adjuvants in the formulation experiments were conducted according to the delinegment of half-fraction of a complete factorial design 24. The analysis of the results were done with independent variables coded evaluating their estimated effects. To certify wether the experimental region had already the best condictions, the first order factorial design was used. By means of the equation for the representative linear model of the explored region, it was conclued that it would be necessary to do more experiments for the obtaintion of quadratic model, i.e. to locate the best re gion through thre factorial design of second order. With the optimum point could determine the best region for each dependent variable. Through the represented model, it is possible to foresee the answers to the factors when within the fixed limits. The model was represented in the form of equation and grafic. Therefore, the use of optimization techniques in the planning of formulations increase the perspectives in rationalizing formulations processes.

Submitted by Rosivalda Pereira (mrs.pereira@ufma.br) on 2017-06-21T17:33:49Z No. of bitstreams: 1 AngelaSantos.pdf: 3784731 bytes, checksum: 4f751c6199d9097c62df463675bc5301 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-06-21T17:33:49Z (GMT). No. of bitstreams: 1 AngelaSantos.pdf: 3784731 bytes, checksum: 4f751c6199d9097c62df463675bc5301 (MD5) Previous issue date: 2016-06-30 / Fundação de Amparo à Pesquisa e ao Desenvolvimento Científico e Tecnológico do Maranhão (FAPEMA) / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPQ) / The use of ionic liquids and pyridine complex catalysts are an interesting alternative for use in organic synthesis processes especially in the transesterification reaction for producing biodiesel. They may come to replace homogeneous basic catalysts (NaOH and KOH) because of saponification of the reaction medium and the purification step difficulty catalyst recovery. These compounds have advantages that improve the reaction process and can be used as both solvents and catalysts, it being possible reuse. The objective of this study was to syntetize and characterizes the LI and other catalysts pyridine base and pyridine alkyl with Brønsted acids and Lewis and evaluate the catalytic efficiency of the transesterification of vegetable oil babassu oil and soybean with methanol and ethanol, as well as optimize the reaction conditions for obtaining biodiesel using the technique of Delineation Composite Central Rotational (CCRD) and Response Surface Methodology (RSM) and characterize biodiesel by the standards of the National Petroleum, Natural Gas and Biofuels - RDC 14/2012. The structural composition of the catalysts was identified by spectroscopy in the infrared (FTIR) and 1H NMR. The yields mass of the catalysts were above 65%. The results obtained in catalytic testing of transesteriifcação reaction with babassu oil and soybean via methyl ethyl route were satisfactory for conversion to esters with average yield above 70%. It was observed by Thin Layer Chromatography (TLC) separation of the compounds of biodiesel and the observed FTIR the functional groups present in the ester oil conversion. Quantitative analysis by Gas Chromatography with Flame Ionization Detector (GC-FID) showed that the compounds chlorobis (pyridine)tin(II) dihydrate [Sn(Py)2Cl2] .2H2O (71.6%); chlorobis(collidine)Zinc(II) [Zn(TPy)2Cl2] (86.5%); chlorine(collidine) aluminum (III) [Al(TPy)Cl3] (89.2%); pyridinium p-toluenesulfonate [TPy+][p-TSA-] (79.2%); pyridinium p-toluenesulfonate [Py+][p-TSA-] (89.1%), dihydrogeno phosphate p-aminotoluene-m-sulfonic [p-ATS-] [H2PO4-] (85.3%) used in the transesterification of vegetable oils obtained satisfactory performance in biodiesel synthesis. In the factorial design and the MSR observed efficiency of dihydrogeno phosphate p-aminotoluene-m-sulfonic for biodiesel synthesis. For biodiesel methyl babassu (BMB) the most significant variable was the molar ratio. However, the methyl soybean biodiesel (BMS), soybean biodiesel ethyl (BES) and ethyl biodiesel babassu (BEB), all variables affecting the process and were statistically significant. ANOVA (Analysis of Variance) provides a model with good concordance and predictive results in conversion to esters. The better reaction conditions in the optimization process for the production of biodiesel employing the [p-ATS-] [H2PO4-] was BMB (91.7%) molar ratio (MR) methanol: oil 17.5: 1, LI 3 5%, temperature 185 ° C, BMS (97.3%) RM methanol: oil 10: 1, LI 2.0%, temperature 200 ° C, BEB (92.2%) MR ethanol: oil 25: 1, LI 5.0%, temperature 200 °C and BES (98.3%) MR ethanol: oil 30.1: 1, 3.5% LI, 185 ° C temperature. At the maximum point calculated for BMB, ANOVA was statistically significant with R2 = 93.0%. Optimum conditions for achieve maximum point were: RM alcohol: oil 30.5: 1, LI 4.68% and temperature of 171 ° C to yield 92.2% to esters. Therefore, the catalysts used in the production of biodiesel obtained high to performance and methyl and ethyl esters can be studied in future work for other types of organic reactions. / O uso de líquidos iônicos e catalisadores complexos de piridina são uma alternativa interessante para utilizar em processos de síntese orgânica, principalmente na reação de transesterificação para produção de biodiesel. Eles podem vir a substituir os catalisadores básicos homogêneos (NaOH e KOH) devido a saponificação do meio reacional e na etapa de purificação dificuldade de recuperação do catalisador. Estes compostos possuem vantagens que melhora o processo reacional e podem ser usados tanto como solventes ou catalisadores, sendo possível a sua reutilização. O objetivo deste trabalho foi sintetizar e caracterizar os LI e outros catalisadores a base de piridina e piridina alquílica com ácidos de Brønsted e Lewis e avaliar a eficiência catalítica destes na reação de transesterificação do óleo vegetal de babaçu e soja com metanol e etanol, assim como otimizar as condições reacionais para obtenção do biodiesel utilizando a técnica de Delineamento Composto Central Rotacional (DCCR) e a Metodologia de Superfície de Resposta (MSR) e caracterizar o biodiesel pela normas da Agência Nacional de Petróleo, Gás Natural e Biocombustíveis – RDC Nº14/2012. A composição estrutural dos catalisadores foi identificada por espectroscopia na região do infravermelho (FTIR) e RMN de 1H. Os rendimentos em massa dos catalisadores foram acima de 65%. Os resultados obtidos nos ensaios catalíticos da reação de transesteriifcação com óleo de babaçu e soja via rota metílica e etílica foram satisfatórios para conversão a ésteres com rendimento médio acima de 70%. Foi observada pela Cromatografia de Camada Fina (CCF) a separação dos compostos no biodiesel e pelo FTIR observaram-se os grupos funcionais presente na conversão do óleo a ésteres. A análise quantitativa por Cromatografia Gasosa com Detector de Ionização em Chama (CG-DIC) revelou que os compostos clorobis(piridina)estanho(II) diidratado [Sn(Py)2Cl2].2H2O (71,6%); clorobis(colidina)zinco(II) [Zn(TPy)2Cl2] (86,5%); cloro(colidina)alumínio(III) [Al(TPy)Cl3] (89,2%); p-toluenosulfonato de piridínio [TPy+][p-TSA-] (79,2%); p-toluenosulfonato de piridínio [Py+][p-TSA-] (89,1%), diidrogeno fosfato de p-aminotolueno-m-sulfônico [p-ATS-][H2PO4-] (85,3%) empregados na transesterificação do óleos vegetais obtiveram desempenho satisfatório na síntese de biodiesel. No planejamento fatorial e a MSR observou-se a eficiência do diidrogeno fosfato p-aminotolueno-m-sulfônico na síntese de biodiesel. Para o biodiesel metílico de babaçu (BMB) a variável mais significativa foi à razão molar. No entanto, o biodiesel metílico de soja (BMS), o biodiesel etílico de soja (BES) e o biodiesel etílico de babaçu (BEB), todas as variáveis influenciaram no processo e foram estatisticamente significativas. A ANOVA (Análise de Variância) prevê um modelo com boa concordância e preditivo nos resultados da conversão a ésteres. As melhores condições reacionais no processo de otimização para a produção de biodiesel empregando o [p-ATS-][H2PO4-] foram para o BMB (91,7%) razão molar (RM) álcool: óleo 17,5:1, LI 3,5%, temperatura 185 °C, BMS (97,3%) RM álcool: óleo 10:1, LI 2,0%, temperatura 200 °C, BEB (92,2%) RM álcool: óleo 25:1, LI 5,0%, temperatura 200 °C e BES (98,3%) RM álcool: óleo 30,1:1, LI 3,5%, temperatura 185 °C. No ponto máximo calculado para o BMB, a ANOVA foi estatisticamente significativa com o R2 = 93,0%. As melhores condições para alcançar o ponto máximo foram: RM álcool: óleo 30,5:1, LI 4,68% e temperatura de 171 °C com rendimento de 92,2% a ésteres. Portanto, os catalisadores utilizados na produção de biodiesel obtiveram elevados desempenho a ésteres metílicos e etílicos e podem ser estudados em trabalhos futuros para outros tipos de reações orgânicas.