Made available in DSpace on 2015-04-01T12:17:42Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Aquivototal.pdf: 4458207 bytes, checksum: c998f318cd914a74966cc43b803e4c8d (MD5) Previous issue date: 2014-02-26 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / It is estimated that there are 500,000 acres of mesquite (Prosopis juliflora) planted in the Brazilian Northeast, 45% only on State of Paraíba. In State, the wood is used almost exclusively as fuel on drying kilns and firing of ceramic products in brick kilns, generating ash as residue. These ashes contain a high concentration of alkaline metals and earth metals, mainly CaO and K2O. This work studies the use of this residue in the ceramic tiles industry, in substitution to the feldspar. Thirteen mixtures with equal ratios of clay, kaolin and quartz, and the residue (varying from 5% to 20%, still under three granulometric perspectives), and prepared specimens of dimensions 110 mm x 55 mm x 8 mm in uniaxial tool die, with compacting pressure of 15 MPa. The samples were fired in three different temperatures: 1160°C, 1190°C and 1220°C, during 20 minutes, and characterized by means of X-ray fluorescence, X-ray diffraction, gravimetric thermal analysis and differential thermal analysis. The results of water absorption, apparent porosity and specific mass, linear shrinkage and flexural strength were also analysed. The specimens with addition of 5 and 10% ash, of granulometric -#35 +#60 (250 μm < particle size < 500 μm), fired in 1220°C, presented results of water absorption of 0.99% and 0.62%, respectively, which according to the ABNT, ASTM and ISO standards can be classified as stoneware tiles, and flexural strength of 23.3 and 23.0 MPa, respectively, being classified as coating materials. / Estima-se que existam 500 mil hectares de algarobeiras (Prosopis juliflora) plantadas no Nordeste, 45% do montante só na Paraíba. No Estado, a lenha é utilizada quase que exclusivamente como combustível nos fornos de secagem e queima de produtos cerâmicos nas olarias, gerando uma cinza como resíduo/subproduto. As cinzas da lenha de algaroba apresentam elevadas concentrações de metais alcalinos e alcalinos-terrosos, principalmente CaO e K2O. O presente trabalho estuda a utilização desse resíduo na indústria de placas cerâmicas para revestimentos, em substituição ao feldspato. Foram definidas 13 formulações com iguais proporções de argila, caulim e quartzo, e o resíduo (variando de 5 a 20%, ainda sob três perspectivas granulométricas), e confeccionados corpos de prova de dimensões 110 mm x 55 mm x 8 mm em matriz uniaxial, com pressão de compactação de 15 MPa. As amostras foram sinterizadas em três níveis de temperatura, 1160°C, 1190°C e 1220°C, com patamar de queima de 20 minutos. Foram realizados ensaios para caracterização das matérias-primas por fluorescência de raios-X, difração de raios-X, AG, DTA e ATG, e analisados os resultados de absorção de água, porosidade e massa específica aparentes, retração linear e tensão de ruptura à flexão. Os corpos de prova com adição de 5 e 10% de cinzas, de granulometria -#35 +#60 (250 μm < tamanho de partícula < 500 μm), sinterizados a 1220°C, apresentaram resultados de absorção de água de 0,99% e 0,62%, respectivamente, o que segundo as normas ABNT, ASTM e ISO podem ser classificados como grês porcelanato, e resistência à flexão de 23,3 e 23,0 MPa, respectivamente, caracterizando-os como materiais de revestimento.

Submitted by Automa??o e Estat?stica (sst@bczm.ufrn.br) on 2016-02-29T21:36:02Z No. of bitstreams: 1 RaimundoJorgeSantosParanhos_TESE.pdf: 4812222 bytes, checksum: a3fafdef35f0753c7d1a15d6d7faed55 (MD5) / Approved for entry into archive by Arlan Eloi Leite Silva (eloihistoriador@yahoo.com.br) on 2016-03-01T00:42:05Z (GMT) No. of bitstreams: 1 RaimundoJorgeSantosParanhos_TESE.pdf: 4812222 bytes, checksum: a3fafdef35f0753c7d1a15d6d7faed55 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-03-01T00:42:05Z (GMT). No. of bitstreams: 1 RaimundoJorgeSantosParanhos_TESE.pdf: 4812222 bytes, checksum: a3fafdef35f0753c7d1a15d6d7faed55 (MD5) Previous issue date: 2015-02-23 / O presente estudo tem como objetivo avaliar a potencialidade da utiliza??o das cinzas do baga?o da cana-de-a??car (CBC) como fundente, em substitui??o ao filito e/ou ao feldspato na massa padr?o para produ??o industrial de porcelanato esmaltado, verificando a possibilidade de as CBC contribu?rem para a redu??o do coeficiente de expans?o t?rmica global da massa cer?mica. Para isso, como um resultado da pesquisa, foram caracterizadas as mat?rias-primas componentes da massa padr?o (argila, filito, caulim, feldspato, quartzo e talco) e o res?duo das CBC, por meio de ensaios por FRX, DRX, AG, ATD e ATG. Foram confeccionados corpos de prova (CDP) nas dimens?es de 100 mm x 50 mm x 8 mm em matriz uniaxial, sob press?o de compacta??o de 33 MPa, reunidos em lotes de 3 unidades, posteriormente sinterizados nas temperaturas de 1150 ?C ? 1210 ?C variando a escala de avalia??o em 10 ?C, rampa de aquecimento e resfriamento de 50 ?C/min e 25 ?C/min, com tempo de patamares de 1 min, 3 min, 5 min, 8 min, 10 min, 15 min, 30 min e 60 min., analisando os resultados das propriedades f?sicas de absor??o de ?gua (AA), retra??o linear de queima (RLq), an?lise dilatom?trica (ADT), tens?o de resist?ncia ? flex?o (TRF) e MEV dos corpos sinterizados, a fim de verificar a adequa??o dos CDP ?s normas ISO 13006, ISO 10545, NBR 13816; NBR 13817 e NBR 13818. O estudo mostrou que as formula??es que mais atendem aos requisitos das normas s?o: a G4 ? na qual se aplicou 10% de CBC em substitui??o ao filito, temperatura de sinteriza??o de 1210 ?C e tempo de patamar de 10 min., e F3 ? com aplica??o de 7,5% de CBC em substitui??o ao feldspato, nas temperaturas de sinteriza??o de 1190 ?C, 1200 ?C e 1210 ?C e tempo de patamar de 10 min. Essas formula??es apresentaram melhor desempenho quanto ? forma??o de cristais de mulita, com redu??o consider?vel de trincas e poros, atendendo aos pr?- requisitos das normas para porcelanato esmaltado. A an?lise dos resultados comprova que a utiliza??o da CBC como fundente na prepara??o de massa para porcelanato atende aos par?metros normalizados para fabrica??o desse produto, e, com isso, pode-se reduzir o impacto ambiental e o custo de produ??o. Portanto, ? recomendada a utiliza??o desse res?duo na ind?stria ceramista, por conta de sua viabilidade industrial, comercial e colaborativa para a sustentabilidade. / The present study aims to evaluate the potential use of bagasse ash from sugar cane (CBC) as a flux, replacing phyllite and/or feldspar in standard industrial mass production of enameled porcelain, verifying the possibility of the CBC contribute to the overall reduction of the coefficient of thermal expansion of the ceramic mass. To this end, as a result of the research, we characterized the raw material components of the standard mass (clay, phyllite, kaolin, feldspar, quartz and talc) and the residue of BCC, by testing by XRF, XRD, AG, DTA and ATG. Specimens (CDP) were manufactured in the dimensions of 100 mm x 50 mm x 8 mm in uniaxial matrix under compaction pressure of 33 MPa, assembled in batches of 3 units subsequently sintered at temperatures of 1150?C to 1210?C by varying the Rating Scale at 10?C, heating and cooling ramp of 50?C/min and 25?C/min, with levels of 1 min, 3 min, 5 min, 8 min, 10 min, 15 min, 30 min and 60 min. analyzing the results of the physical properties of water absorption (WA), linear firing shrinkage (LFS), dilatometric analysis (DTA), flexural strain (SFT) and SEM of the sintered bodies in order to verify the adequacy of CDP to ISO 13006, ISO 10545, NBR 13816 standards; NBR 13817 and NBR 13818. The study showed that the formulations that best suit the requirements of the standards are:. G4 - which was applied in 10% of replacing the CBC phyllite, sintering temperature 1210 ? C for 10 min and porch, and F3 - with application of 7.5% of CBC to replace the feldspar in the sintering temperatures of 1190?C, 1200?C and 1210?C for 10 min and porch. These formulations showed better performance regarding the formation of primary and secondary mullite, with considerable reduction of cracks and pores, meeting the prerequisites of standards for glazed porcelain. The results shows that the use of the CBC as a flux in the preparation of porcelain mass meets standard parameters for the manufacture of the product, and thereby can reduce environmental impact and the cost of production. Therefore, it is recommended to use this residue in the ceramics industry, due to its industrial, commercial and collaborative viability for sustainability.

Made available in DSpace on 2014-12-17T14:57:55Z (GMT). No. of bitstreams: 1 RaimundoJSP.pdf: 1219471 bytes, checksum: d712293aa14f71b340c5cbfd7467bfe4 (MD5) Previous issue date: 2010-01-12 / This study aimed to investigate the use of cane sugar ashes from small-scale stills of Eun?polis region, state of Bahia, in pottery mass that can be developed as porcelain stoneware. Bahia is the second largest producer of rum distillery in Brazil. In the production of rum is produced residue called bagasse, which is used to generate electricity in Power plants and in the distillery itself, generating ashes as residue, which is played in nature, causing environmental damage. We studied 5 (five) formulations of 0% 10% 20%, 30% and 40% by weight of the ash, without ignition and 3 (three) formulations of 10%, 20% and 30% with gray ash temperature of 1250?C. The formulation at 0% by weight of ash was used for a comparison between the traditional mass of porcelain stoneware and the masses with the addition of ash calcined, replacing feldspar. The percentage by weight of kaolin and of Clay was kept the same, 30%, and all raw materials were derived from the state of Bahia. The samples were made in uniaxial array with dimensions of (60 x 20 x 5) mm and compressed to a pressure of 45 MPa. Assays were performed to characterize the raw by X-ray fluorescence, X-ray diffraction, ATD and ATG and Dilatometric analysis. The samples were sintered at temperatures of 1100?C, 1150?C, 1200?C and 1250?C, for the specimens with the ashes without ash and 1150? C and 1200? C for specimens with the gray level of calcined 60 minutes. and then we made a cooling ramp with the same rate of warming until reach ambient temperature. The sintered bodies were characterized by water absorption, porosity, linear shrinkage, bending strength and XRD of the fracture surface and the results analyzed. It was proven, after results of tests performed, that it is possible to use the ash residue of sugar cane bagasse on ceramic coating with the addition of up to 10% wt of the residue ash / O presente trabalho visa a investigar a utiliza??o da cinza do bala?o da cana de a??car proveniente do alambique artesanal da regi?o de Eunapolis-BA em massa cer?mica que poder? ser aproveitada como um gr?s porcelanato. A Bahia e o segundo estado brasileiro maior produtor de cacha?a de alambique do Brasil. Na produ??o da cacha?a, e produzido res?duo chamado bala?o , sendo este utilizado na gera??o de energia el?trica em usinas termoel?tricas e na pr?pria destilaria, gerando uma cinza como res?duo, que e jogada na natureza, provocando danos ambientais. Foram estudadas 5 (cinco) formula??es de 0% 10%, 20%, 30% e 40% em peso de res?duo de cinza sem calcina??o e 3 (tr?s) formula??es de 10%, 20% e 30% com a cinza calcinada na temperatura de 1250oC. A formula??o em 0% em peso de cinza serviu para uma compara??o entre a massa tradicional do gr?s porcelanato em rela??o as massas com a adi??o de cinza sem calcinar e calcinada, em substitui??o ao feldspato. A percentagem em peso da argila e do caulim foi mantida a mesma, 30%, e todas as mat?rias-primas foram oriundas do estado da Bahia. Os corpos de prova foram confeccionados em matriz uniaxial com as dimens?es de (60 x 20 x 5) mm e compactados a uma press?o de 45 MPa. Foram realizados ensaios para caracteriza??o das mat?rias-primas por fluoresc?ncia de raios X, difra??o de raios X, ATD, ATG, e analise dilatometrica. As amostras foram sinterizadas nas temperaturas de 1100?C, 1150?C, 1200?C e 1250oC para os corpos de prova com a cinza sem calcinar e 1150?C e 1200?C para os corpos de prova com a cinza calcinada com patamar de 60 minutos. Os corpos sinterizados foram caracterizados por absor??o de ?gua, porosidade aparente, retra??o linear, resist?ncia a flex?o e DRX da superf?cie de fratura e os resultados analisados. Ficou comprovado, apos resultado dos ensaios realizados, que e poss?vel a utiliza??o do res?duo da cinza do bala?o da cana de a??car em massas cer?micas de revestimento, com adi??o de ate 10% wt do res?duo da cinza

Made available in DSpace on 2014-12-17T14:07:17Z (GMT). No. of bitstreams: 1 EduardoJVD_TESE.pdf: 12520494 bytes, checksum: 33cb961e885b2677da82d2f828a92417 (MD5) Previous issue date: 2013-05-23 / Coordena??o de Aperfei?oamento de Pessoal de N?vel Superior / To produce porcelain tiles fluxing agents are used in order to obtain a liquid phase during firing. This liquid phase fills the pores decreasing porosity, water absorption and contributes to material densification. In the porcelain tiles industry, feldspar is the main flux material used, with quantities ranging between 35 and 50%. Studies focus on the discovery of materials with flux characteristics that can reduce the consumption of feldspar by porcelain tiles industry. In this context, the coffee husk ashes, a residue obtained when coffee husks are burned to produce heat for the dryers during the processing of the green fruit, have as main chemical constituents potassium, calcium and magnesium, giving them characteristics of fluxing material. Brazil is the largest coffee producer in the world and is responsible for over 30% of the world s production. In this work a physical treatment of coffee husk ash was carried out in order to eliminate the organic matter and, after this, two by-products were obtained: residual wastes R1 and R2. Both residues were added separately as single fluxes and also in association with feldspar in mixtures with raw materials collected in a porcelain industry located in Dias d ?vila-Ba. The addition of these residues aimed to contribute to the reduction of the consumption of feldspar in the production of porcelain tiles. Specimens were produced with dimensions of 60 mm x 20 mm x 6 mm in an uniaxial die with compacting pressure of 45 MPa. The samples were heated to a temperature of 1200 ?C, for 8 minutes. Tests were performed to characterize the raw materials by XRF, XRD, particle size analysis, DTA and TGA and, additionally, the results of the physical properties of water absorption, apparent porosity, linear shrinkage, density, dilatometry, flexural strength and SEM of sintered body were analyzed. Additions of less than 8% of the residue R1 contributed to the decrease of porosity, but the mechanical strength of the samples was not satisfactory. Additions of 5% the R2 residue contributed significantly to decrease the water absorption and apparent porosity, and also to increase the mechanical strength. Samples with addition of feldspar associated with the R2 residue, in proportions of 6.7% of R2 and 6.7% of feldspar, led to results of water absorption of 0.12% and mechanical strength of 46 MPa, having parameters normalized to the manufacture of porcelain stoneware tiles / Na fabrica??o de porcelanatos s?o utilizados fundentes com a finalidade de obter fase l?quida durante a queima que, por sua vez, preenche os poros diminuindo a porosidade, a absor??o de ?gua, e contribui para a densifica??o do material. Na ind?stria de porcelanatos o feldspato ? o principal material fundente utilizado, com percentuais que variam entre 35 e 50% em massa. Pesquisas s?o direcionadas para a descoberta de materiais com caracter?sticas fundentes que possam diminuir o consumo de feldspato. Nesse contexto, a cinza da casca de caf?, res?duo obtido quando cascas de caf? s?o queimadas a fim de produzir calor para os secadores mec?nicos durante o beneficiamento do fruto, possuem como principais elementos o pot?ssio, c?lcio e magn?sio, conferindo-lhe caracter?sticas de material fundente. O Brasil ? o maior produtor de caf? do mundo, respons?vel por mais de 30% da produ??o mundial. Nesse trabalho, foi realizado um tratamento f?sico na cinza de caf? com a finalidade de eliminar parte do material carbonizado e, ap?s este, foram obtidos dois subprodutos: res?duo R1 e res?duo R2. Ambos os res?duos foram adicionados, separadamente, como ?nicos fundentes, e tamb?m associados ao feldspato, em massas com mat?rias primas coletadas em uma f?brica de porcelanatos localizada no munic?pio de Dias d ?vila-Ba. A adi??o desses res?duos teve o objetivo de verificar a possibilidade de reduzir o consumo de feldspato na produ??o de porcelanatos. Foram confeccionados corpos de prova com dimens?es de 60 mm x 20 mm x 6 mm em matriz uniaxial, com press?o de compacta??o de 45 MPa. Os corpos de prova foram sinterizados na temperatura de 1200 ?C com patamar de 8 minutos. Foram realizados ensaios para caracteriza??o das mat?riasprimas por FRX, DRX, AG, ATD e ATG, e analisados os resultados das propriedades f?sicas de absor??o de ?gua, porosidade aparente, retra??o linear, MEA, an?lise dilatom?trica, resist?ncia ? flex?o e MEV do corpo sinterizado. A adi??o de at? 8% do res?duo R1 contribuiu para a diminui??o da porosidade aparente, por?m a resist?ncia mec?nica das amostras n?o foi satisfat?ria. A adi??o de 5% de res?duo R2 contribuiu significativamente para diminuir absor??o de ?gua e porosidade aparente, e tamb?m, para o aumento da resist?ncia mec?nica ? flex?o. As amostras com adi??o do res?duo R2 associado ao feldspato, nas propor??es de 6,7% de R2 e 6,7% de feldspato, obtiveram resultados de absor??o de ?gua de 0,12% e resist?ncia mec?nica ? flex?o de 46 MPa, atendendo aos par?metros normalizados para fabrica??o de porcelanatos

Made available in DSpace on 2014-12-17T14:57:53Z (GMT). No. of bitstreams: 1 JorgeFB.pdf: 2466045 bytes, checksum: 390a8dfd299d465779890586b1bd5be1 (MD5) Previous issue date: 2009-10-19 / Coordena??o de Aperfei?oamento de Pessoal de N?vel Superior / The State Bahia, Brazil, presents different geological sites it with a very expressive variety minerals. It is situated among the very important States which produces minerals for industries, such as pointed aggregate, ornamentals stones and ceramics raw materials. Nowadays only four companies producting ceramics tiles. Porcelainized stoneware tiles is one of the noblest ceramics, depicting low water absorption (typically below of 0,5%), in addition to excellent staining resistance and mechanical strength. The present work aims at investigating the potential of local raw materials for the production of porcelainized stoneware tiles. For this purpose, these materials were characterized by X-ray fluorescence, X-ray diffraction, particle size analysis, thermal gravimetric analysis, thermal differential analysis and dilatometric analysis. Admixtures containing different compositions were prepared and fired at four temperatures, 1100 ?C, 1150 ?C, 1200 ?C and 1250 ?C with isotherm for 60 minute and heathing rate of 5 oC/min. After firing the samples, they were characterized by water absorption tests, linear retraction, analysis, apparent porosity, apparent specific mass, flexural strength, and microstructural analysis by X-ray diffraction and scanning electron microscopy . The results revealed three ceramics with porcelainized stoneware tiles characteristics and porcelain tile will be produce from raw materials originated in the State of Bahia / O Estado da Bahia apresenta uma diversidade de terrenos geol?gicos que encerra uma expressiva dota??o mineral e est? situado entre os mais importantes Estados produtores de minerais industriais, ressaltando-se agregados, rochas ornamentais e mat?rias-primas cer?micas. Atualmente somente quatro empresas produzem placas cer?micas. O gr?s porcelanato ? uma das mais nobres cer?micas de revestimento devido a sua baixa absor??o d ?gua (tipicamente abaixo de 0,5%), al?m de apresentar excelentes caracter?sticas t?cnicas, destacando-se pelas elevadas resist?ncias mec?nica, ao risco e ao manchamento. O presente trabalho tem a finalidade de avaliar o potencial das mat?rias-primas, feldspato, argila e caulim, utilizado na produ??o de gr?s porcelanato no estado da Bahia. Para isso, foi feita a caracteriza??o das mat?rias-primas por fluoresc?ncia de raios X (FRX), difra??o de raios X (DRX), an?lise granulom?trica (AG), an?lise t?rmica gravim?trica (TG), an?lise t?rmica diferencial (DTA) e an?lise dilatom?trica, elaborando-se sete formula??es que foram queimadas nas temperaturas: 1100 ?C, 1150 ?C, 1200 ?C e 1250 ?C, com isoterma de 60 minutos e taxa de aquecimento de 5 oC/ min. Ap?s a queima, os corpos-de-prova foram submetidos a ensaios de absor??o de ?gua, retra??o linear, an?lise dilatom?trica, porosidade aparente, massa espec?fica aparente, resist?ncia ? flex?o, difra??o de raios X e microscopia eletr?nica de varredura. Em tr?s formula??es foram obtidas, propriedades compat?veis com as exigidas para a produ??o do gr?s porcelanato com mat?rias-primas oriundas do Estado da Bahia

Made available in DSpace on 2014-12-17T15:01:27Z (GMT). No. of bitstreams: 1 BrunoCB_DISSERT.pdf: 4196751 bytes, checksum: 815046ef78a951368bb3e92819e92b89 (MD5) Previous issue date: 2012-05-04 / The pegmatite rocks in Rio Grande do Norte are responsible for much of the production of industrial minerals like quartz and feldspar. Quartz and feldspar are minerals from pegmatite which may occur in pockets with metric to centimetric dimensions or as millimetric to sub millimetric intergrowths. The correct physical liberation of the mineral of interest, in case of intergrowths, requires an appropriate particle size, acquired by size reduction operations. The method for treating mineral which has a high efficiency fines particles recovery is flotation. The main purpose of the present study is to evaluate the recovery of quartz and potassium feldspar using cationic diamine and quaternary ammonium salt as collectors by means of dissolved air flotation DAF. The tests were performed based on a central composite design 24, by which the influence of process variables was statistically verified: concentration of the quaternary ammonium salt and diamine collectors, pH and conditioning time. The efficiency of flotation was calculated from the removal of turbidity of the solution. Results of maximum flotation efficiency (60%) were found in the level curves, plotted in conditions of low concentrations of collectors (1,0 x 10-5 mol.L-1). These high flotation efficiencies were obtained when operating at pH 4 to 8 with conditioning time ranging from 3 to 5 minutes. Thus, the results showed that the process variables have played important roles in the dissolved air flotation process concerning the flotability of the minerals. / No Rio Grande do Norte os pegmatitos respondem por grande parte da produ??o dos minerais industriais quartzo e feldspato. O quartzo e feldspato dos pegmatitos podem ocorrer em bols?es com dimens?es centim?tricas a m?tricas ou na forma de intercrescimentos milim?tricos a submilim?tricos. No caso dos intercrescimentos, a libera??o f?sica correta do mineral de interesse envolve a adequa??o granulom?trica atrav?s de opera??es de redu??o de tamanho. O m?todo no tratamento mineral que apresenta alta efici?ncia na recupera??o de finos ? a flota??o. O presente trabalho tem como objetivo principal avaliar a recupera??o de quartzo e feldspato pot?ssico utilizando os coletores cati?nicos diamina e sal quatern?rio de am?nio no processo de flota??o por ar dissolvido FAD. Os testes foram realizados baseados em um planejamento central composto 24, atrav?s do qual verificou-se estatisticamente a influ?ncia das vari?veis de processo: concentra??o dos coletores sal quatern?rio de am?nio e diamina, pH e tempo de condicionamento. A efici?ncia de flota??o foi calculada a partir do grau de remo??o de turbidez da solu??o. Resultados de m?xima efici?ncia de flota??o (60%) foram encontrados nas curvas de n?vel, plotadas nas condi??es de baixas concentra??es dos coletores (1,0x10-5 mol.L-1). Estas altas efici?ncias de flota??o foram obtidas operando-se na faixa de pH 4 8 com tempo de condicionamento variando de 3 a 5 minutos. Sendo assim, os resultados obtidos mostraram que as vari?veis de processo desempenharam pap?is importantes no processo de flota??o por ar dissolvido em rela??o ? flotabilidade dos minerais.

Submitted by Biblioteca de Pós-Graduação em Geoquímica BGQ (bgq@ndc.uff.br) on 2017-09-20T16:23:02Z No. of bitstreams: 1 Dissertacao_AmandaCristineSantosdaCosta (1).pdf: 3976192 bytes, checksum: 2af7ce18076b8c783880d3ac0c5acba5 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-09-20T16:23:02Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertacao_AmandaCristineSantosdaCosta (1).pdf: 3976192 bytes, checksum: 2af7ce18076b8c783880d3ac0c5acba5 (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Universidade Federal Fluminense. Instituto de Química. Programa de Pós-Graduação em Geoquímica, Niterói, RJ / importante sistema de drenagem da Região Serrana do estado do Rio de Janeiro. É caracterizada por clima tropical de altitude úmido com pluviosidade média anual de 2300 mm e temperatura média anual de 19ºC. A geologia local é definida por granitos e gnaisses representativos da região sudeste brasileiro com domínio de quatro principais unidades litoestratigráficas: suíte Serra dos Órgãos (53%), complexo Rio Negro (14%), suíte Cordeiro (13%) e suíte Nova Friburgo (7%). A área é predominantemente florestada, porém há interferência antropogênica como atividades de agricultura, pastagem e ocupação urbana. Amostras de água foram coletadas em Fevereiro e Agosto de 2013 em 21 pontos selecionados de forma a contemplar as variações litológicas e de formas de uso do solo. Uma alíquota foi filtrada e acidificada para posterior análise de cátions e para a análise de ânions as amostras foram filtradas e congeladas. Os elementos Na+, Mg2+, Ca2+, K+, SiO2 foram analisados por ICP-OES, o elemento Al3+ por ICP-MS e PO4 3-, Cl- e SO4 2- por cromatografia iônica. Dados secundários foram levantados complementando as análises realizadas (litogeoquímica, concentração de compostos fosfatados e nitrogenados, parâmetros físico-químicos e composição da chuva). Uma análise estatística de agrupamentos separou as sub-bacias de acordo com as formas de uso do solo, mostrando forte influência sobre a qualidade das águas. Para a análise dos processos intempéricos foi selecionada uma sub-bacia de cabeceira situada em uma unidade de conservação cuja floresta encontra-se em seu clímax de maturidade, livre de influência antrópica direta. Foram reunidas informações de mineralogia essencial da subbacia, índices de saturação (PHREEQC), composição química da chuva e fluxo de elementos maiores para definir as principais reações de intemperismo atuantes e quantificar o processo de intemperismo. O plagioclásio foi identificado como principal mineral intemperizado, sendo consumido em uma taxa de 649 mol ha-1 ano-1 formando os minerais caulinita e gibbsita, e contribuindo com a liberação de no mínimo 818 e no máximo 1491 mol ha-1 ano-1 de silício no rio (valor medido). Para explicar todo este fluxo de silício medido, o solo deveria ser composto por 14% de caulinita e 86% de gibbsita em percentual relativo às duas fases minerais. Com relação à qualidade das águas superficiais foi proposta a razão Na:Si como uma alternativa simples e eficiente de avaliação da influência antrópica sob as condições de toda a bacia. Razões acima de 0,6 indicariam um ambiente afetado por atividade antrópica. Verificou-se uma boa correlação do proxy sugerido com outros compostos indicadores de poluição, com razão Na:Si mínima de 0,4 e máxima de 0,6 para pontos de cabeceira. Baixas razões de Na:Si, porém com concentrações mais elevadas de compostos nitrogenados e fosfatados foram associadas a áreas agrícolas. Para áreas onde é observada a influência de atividade antrópica urbana (esgotos domésticos), a razão apresentou valores elevados com máximo de 5,1. / The Piabanha basin is part of the Paraíba do Sul River system. It is an important drainage in the Rio de Janeiro mountainous region. It is characterized by humid altitude tropical climate with 2300mm of annual rainfall and 19ºC of average annual temperature. The local geology is defined by granites and gneisses representative of the Brazilian southeast region with the dominance of four main lithostratigraphic units: Serra dos Órgão suite (53%), Rio Negro complex (14%), Cordeiro suite (13%) and Nova Friburgo suite (7%). The area is mainly forested, however there are anthropogenic interference such as agricultural activities, pasture and urban area. Water samples were collected in February and August 2013 at 21 selected points. They were chosen to cover lithological variations and land use patterns. One aliquot was filtered and acidified for further cation analysis. Another sample aliquot was filtered and frozen to anion analysis. The elements Na+, Mg2+, Ca2+, K+, SiO2 . were analyzed by ICPOES the element Al3+ by ICP-MS and PO4 3-, Cl- and SO4 2- by ionic chromatography. Data from literature were collected (litogeochemistry, phosphate and nitrogen compounds concentration, physico-chemical parameters and rain composition). The statistical cluster analysis classified the sub-basins according to land use patterns, due to the strong influence on water quality. To the weathering processes analysis, a headwater sub-basin was selected. It is located in a conservation unit with a climax forest, free of direct anthropogenic influence. Information on this sub-basin’s essential mineralogy, saturation indexes, rain chemical composing and major elements flow were gathered so the main weathering reactions were defined in order to quantify the weathering process. The plagioclase was identified as the main weathered mineral, being consumed at a rate of 649 mol ha-1 year-1 forming the minerals kaolinite and gibbsite and contributing to the liberation of 818 at least and 1491 mols maximum ha-1 year-1 of silicon on the river (measured value). In order to explain all this measured silicon flow, the soil should be composed by 14% of kaolinite and 86% of gibbsite in percentage relative of the two mineral phases. Regarding the water quality, the Na:Si ratio was proposed as a simple and efficient way to evaluate the anthropogenic influence. Ratios above 0,6 would indicate an environment affected by anthropogenic influence. There was a good correlation of the suggested proxy with other pollutants indicator compounds, with a ratio of Na: Si minimum of 0,4 and maximum of 0,6 for headwater points. Low ratio values of Na:Si related with high concentration of N and P compounds are associated with agricultural areas because of the use of fertilizers. Areas with high urban anthropic activity showed the highest ratio values with a maximum value of 5,1.