Submitted by Marco Antônio de Ramos Chagas (mchagas@ufv.br) on 2017-11-13T17:00:40Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 1798486 bytes, checksum: 51bee792673f62bf3122ebb790b60e1d (MD5) / Made available in DSpace on 2017-11-13T17:00:40Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 1798486 bytes, checksum: 51bee792673f62bf3122ebb790b60e1d (MD5) Previous issue date: 2017-06-28 / O polissacarídeo goma xantana (GX) tem ganhado notável atenção e tem sido bastante estudado e frequentemente aplicado em formulações alimentícias, cosméticas, farmacêuticas, e até mesmo na indústria petrolífera. Com o objetivo de explorar ainda mais as funções desse polissacarídeo, muitos estudos têm se concentrado em verificar os efeitos de diversos tratamentos físicos e químicos, na relação estrutura-propriedades técnico-funcionais. Um dos tratamentos aplicados, vem sendo a adição de eletrólitos para mudar a força iônica do meio, que consiste no foco de estudo do presente trabalho de pesquisa. Em este estudo se pretendeu determinar as características físico-químicas e perfil reológico, de dispersões aquosas de goma xantana contendo sais de qualidade alimentar (NaCl, KCl, MgCl 2 e CaCl 2 ) em concentrações calculadas de modo a se obter diferentes forças iônicas (50 mM e 100 mM). No estudo, foi determinado o efeito da blindagem eletrostática dos cations dos sais, nas cargas elétricas das cadeias da goma xantana, o que foi verificado pela diminuição em modulo da grandeza potencial zeta. Também em termos estruturais, foram identificadas duas distribuições de tamanho de partículas de goma xantana, cuja polidispersidade ou grau de heterogeneidade foi ligeiramente incrementado pela presença de sais divalentes (MgCl 2 e CaCl 2 ). Esses aspetos estruturais geraram mudanças nos parâmetros reológicos avaliados para as dispersões. Especificamente, a viscosidade aparente foi ligeiramente diminuída para as dispersões contendo sais com cátions de maior raio atômico (K + e Ca 2+ ). O comportamento viscoelástico foi afetado pelos sais adicionados na maior força iônica (100 mM), sendo determinada a dispersão com a estrutura de um sólido elástico. Assim, o estudo pôde contribuir para se discutir e se compreender melhor como interações entre cadeias de goma xantana e diferentes cátions em meios aquosos levam a mudanças nas características reológicas desses meios. / Xanthan gum (XG) has received great attention, extensively studied and often applied in food, cosmetic, pharmaceutical formulations, and even in the oil industry. In order to further explore techno-functionalities of this polysaccharide, some studies have focused on verifying the effects of physical and chemical modifications on XG structure-function relationships. One of such modifications is the addition of electrolytes to change the ionic strength of the medium, which is the study focus of this research work. Here, we aimed to determine physicochemical and rheological characteristics of aqueous dispersions of XG, containing food grade salts (NaCl, KCl, MgCl 2 and CaCl 2 ) at concentrations adequately chosen to obtain different ionic strengths (50 mM and 100 mM). The electrostatic shielding effect of salts cations on the electrical charges of the XG chains was evaluated through zeta potential analyses. Also, in structural terms, two size distributions of XG particles were identified, whose polydispersity or degree of heterogeneity was slightly increased by the presence of salts formed by bivalent cations (MgCl 2 and CaCl 2 ). These structural aspects generated changes in the rheological parameters evaluated for the dispersions. Specifically, the apparent viscosity was slightly decreased for the dispersions containing salts with cations of greater atomic radius (K + and Ca 2+ ). The viscoelastic behavior was affected by the salts added at the highest ionic strength (100 mM). In such media, the material behaved as an elastic solid. From the study, it was interesting to have identified which characteristics of the salts present were preponderant in the generation of changes in the properties of XG dispersions. In this way, this study contributed to discuss and to understand how interactions between XG chains and different cations in aqueous media engender changes in rheological characteristics of such media.

Submitted by Silvana Teresinha Dornelles Studzinski (sstudzinski) on 2015-11-23T18:25:44Z No. of bitstreams: 1 Vinicius de Kayser Ortolan_.pdf: 6695172 bytes, checksum: 34dc13d07ab13e197255fa0d891b011c (MD5) / Made available in DSpace on 2015-11-23T18:25:44Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Vinicius de Kayser Ortolan_.pdf: 6695172 bytes, checksum: 34dc13d07ab13e197255fa0d891b011c (MD5) Previous issue date: 2015-08-28 / itt Performance - Instituto Tecnológico em Desempenho da Construção Civil / UNISINOS - Universidade do Vale do Rio dos Sinos / A corrosão do aço é uma das principais formas de degradação das estruturas de concreto armado. Substituições parciais do cimento Portland por elevados teores de adições pozolânicas resultam em diminuição da concentração de hidróxido de cálcio, levando a uma redução do pH da solução do poro e influenciando na formação dos filmes de passivação sobre o aço. Este trabalho teve por objetivo avaliar a influência do pH e da força iônica da solução dos poros na resistência à corrosão em concretos armados produzidos com substituições parciais do cimento por cinza volante e por sílica ativa, determinação da composição química da solução dos poros (a fim de quantificar a força iônica e o pH), e medição da resistência à corrosão com o auxílio de ensaios eletroquímicos, em diferentes idades. Seis traços de concreto foram produzidos, com variados teores de substituição, com o intuito de reduzir o pH da solução dos poros. Além do traço de referência (0%), foram confeccionados concretos com 25%, 50% e 75% de cinza volante, e 5% e 10% de sílica ativa. A composição química da solução dos poros de cada traço foi medida nas idades de 4 horas, 3 dias, 7 dias, 28 dias e 91 dias, e os valores obtidos para o pH e força iônica destas soluções foi utilizado para auxiliar na interpretação dos resultados obtidos nos ensaios de potencial de corrosão, resistência de polarização e resistividade elétrica, também realizados ao longo de 91 dias em blocos de concreto armados com aço CA-50. Os resultados obtidos são consistentes com estudos anteriores, que mostram que o efeito do pH sobre a formação dos filmes de passivação depende do valor da força iônica da solução do poro. Os resultados mostram que, principalmente nas primeiras idades, quando os filmes de passivação estão sendo formados, as substituições parciais do cimento por cinza volante ou sílica ativa melhoram o desempenho da passivação da armadura, mesmo com uma leve diminuição do pH, desde que acompanhada da redução da força iônica das soluções. Este efeito é explicado pela diminuição da solubilidade dos óxidos e hidróxidos formadores dos filmes de passivação, associados à diminuição da condutividade elétrica da solução em virtude da redução da força iônica. Cabe ressaltar que neste período inicial (ao longo dos primeiros 7 dias), a resistividade elétrica do concreto manteve-se aproximadamente constante para os diferentes traços, não exercendo efeito significativo na melhoria da resistência à corrosão observada para os concretos com adições minerais. Assim, observa-se que é possível substituir parcialmente o cimento por cinza volante ou sílica ativa, sem causar danos à passivação da armadura, mesmo com uma leve redução do pH. / Corrosion of steel is one of the major forms of deterioration of reinforced concrete structures. Partial replacement of cement Portland by high levels of pozzolanic additions result in decreased concentration of calcium hydroxide, leading to a reduction in the pH of the pore solution and influencing the formation of passive films on steel. This study aimed to evaluate the influence of pH and the ionic strength of the pore’s solution in the corrosion resistance of reinforced concrete made with partial replacement of cement with fly ash and silica fume, determining the chemical composition of the pore solution (in order to quantify the ionic strength and pH), and corrosion resistance measurement with the aid of electrochemical tests, at different ages. Six concrete mixtures were produced with various substitution concentrations, in the order to reduce the pH of the pore solution. Besides the reference (0%), it was prepared concretes with 25%, 50% and 75% of fly ash, 5% and 10% of silica fume. The chemical composition pore’s solution of each proportion was measured at ages of 4 hours, 3 days, 7 days and 91 days, and the values obtained for pH and ionic strength of these solutions was used to assist in interpreting the results obtained from the tests of corrosion potential, polarization resistance and electrical resistivity, also conducted over 91 days in reinforced concrete blocks with CA-50 steel. The final results are consistent with previous studies, showing the effect of pH on the formation of passivation films depends on the ionic strength value of the pore solution. The results show that, mainly in early ages, when the passivation films are being formed, the partial cement replacement by fly ash and silica fume improves the passivation steel performance, even with a slight decrease in pH, if accompanied the reducing the ionic strength of the solutions. This effect is explained by decrease in solubility of the oxides and hydroxides of maker’s passivation films, associated with decrease electrical conductivity of the solutions due the reduction of the ionic strength. Note that in this initial period (over the first seven days), the concrete resistivity remained approximately constant for different proportion, no exercising significant effects on improving corrosion resistance for additions mineral concrete. Thus, it is observed that it is possible to partially replace cement by fly ash or silica fume, without causing damage to passivation of steel, even with a slight reduction on the pH.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / O objetivo do presente trabalho foi estudar o comportamento dos potenciais superficiais e do perfil de potencial atraves da membrana de eritr ocito em func ao da forca i onica e das cargas superficiais, usando um modelo que leva em conta as cargas el etricas do glicoc alix e das proteınas citoplasm aticas, al em das cargas superficiais da bicamada lipıdica e os efeitos dos eletr olitos divalentes. Programas especıficos em linguagem C foram elaborados para o c alculo desses potenciais, tomando como dados num ericos resultados experimentais de medidas de mobilidade eletrofor etica de eritr ocitos para diferentes valores de forca i onica. Neste c alculo, o metodo para tratamento dos dados eletrofor eticos indicado por Hsu et al.[57] foi incluıdo em nosso modelo. A equac ao de Poisson-Boltzmann nao linear foi resolvida por computac ao num erica, usando o metodo de Runge-Kutta de quarta ordem, obtendo-se os perfis de potencial. Os resultados mostraram que a estimativa da densidade de carga el etrica na superfıcie de c elulas usando a equac ao cl assica de Helmholtz-Smoluchowski conduz a valores que nao conseguem refletir as forcas que regem o comportamento eletrofor etico das mesmas. O presente modelo gerou valores de potenciais superficiais e perfis de potencial para a membrana do eritr ocito bem distintos daqueles obtidos anteriormente para um modelo descrito por uma equac ao de Poisson-Boltzmann linear. Nossos resultados confirmam que a avaliac ao de parametros el etricos superficiais da membrana de eritr ocito, envolvendo dados oriundos de eletroforese, deve incluir c alculos hidrodin amicos al em de eletroest aticos, como sugerido por Hsu et al. [57]. / The aim of present work was to study the behavior of the surface potentials and the potential profile across erythrocyte membrane in function of ionic strength and surface charge, using a model which takes into account electrical charges on glycocalyx and citoplasmatic proteins, in addition surface charges on lipid bylayer and effects due to mono and divalent electrolytes. Programs in C language were build to estimate the surface potentials, and experimental values of electrophoretic mobilities of erythrocytes for different ionic strength were applied. For this calculation, the method indicated by Hsu et al. [57] for treating electrophoretic data was included in our model. The non linear Poisson-Boltzmann equation was solved by numerical computation, using the forth order Range-Kutta method, to give the potential profiles. Results showed that values of electric charge on cellular surface obtained by applying the classical Helmholtz-Smoluchowski equation were not able to represent the forces involved in the electrophoretic behavior of cells. The present model generate values for surface potentials and potential profiles different from those obtained in previous work for a model described by linear Poisson- Boltzmann equation. According to our results, the estimation of surface electric parameters for the erythrocyte membrane from electrophoretic data must ese hydrodynamics and electrostatics calculations, as suggested by Hsu et al. [57]

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / O objetivo do presente trabalho foi estudar o comportamento dos potenciais superficiais e do perfil de potencial atraves da membrana de eritr ocito em func ao da forca i onica e das cargas superficiais, usando um modelo que leva em conta as cargas el etricas do glicoc alix e das proteınas citoplasm aticas, al em das cargas superficiais da bicamada lipıdica e os efeitos dos eletr olitos divalentes. Programas especıficos em linguagem C foram elaborados para o c alculo desses potenciais, tomando como dados num ericos resultados experimentais de medidas de mobilidade eletrofor etica de eritr ocitos para diferentes valores de forca i onica. Neste c alculo, o metodo para tratamento dos dados eletrofor eticos indicado por Hsu et al.[57] foi incluıdo em nosso modelo. A equac ao de Poisson-Boltzmann nao linear foi resolvida por computac ao num erica, usando o metodo de Runge-Kutta de quarta ordem, obtendo-se os perfis de potencial. Os resultados mostraram que a estimativa da densidade de carga el etrica na superfıcie de c elulas usando a equac ao cl assica de Helmholtz-Smoluchowski conduz a valores que nao conseguem refletir as forcas que regem o comportamento eletrofor etico das mesmas. O presente modelo gerou valores de potenciais superficiais e perfis de potencial para a membrana do eritr ocito bem distintos daqueles obtidos anteriormente para um modelo descrito por uma equac ao de Poisson-Boltzmann linear. Nossos resultados confirmam que a avaliac ao de parametros el etricos superficiais da membrana de eritr ocito, envolvendo dados oriundos de eletroforese, deve incluir c alculos hidrodin amicos al em de eletroest aticos, como sugerido por Hsu et al. [57]. / The aim of present work was to study the behavior of the surface potentials and the potential profile across erythrocyte membrane in function of ionic strength and surface charge, using a model which takes into account electrical charges on glycocalyx and citoplasmatic proteins, in addition surface charges on lipid bylayer and effects due to mono and divalent electrolytes. Programs in C language were build to estimate the surface potentials, and experimental values of electrophoretic mobilities of erythrocytes for different ionic strength were applied. For this calculation, the method indicated by Hsu et al. [57] for treating electrophoretic data was included in our model. The non linear Poisson-Boltzmann equation was solved by numerical computation, using the forth order Range-Kutta method, to give the potential profiles. Results showed that values of electric charge on cellular surface obtained by applying the classical Helmholtz-Smoluchowski equation were not able to represent the forces involved in the electrophoretic behavior of cells. The present model generate values for surface potentials and potential profiles different from those obtained in previous work for a model described by linear Poisson- Boltzmann equation. According to our results, the estimation of surface electric parameters for the erythrocyte membrane from electrophoretic data must ese hydrodynamics and electrostatics calculations, as suggested by Hsu et al. [57]

Aterros sanitários são a forma mais viável de disposição final dos resíduos sólidos urbanos no Brasil, tanto do ponto de vista técnico quanto econômico. Os antigos lixões estão sendo progressivamente substituídos por aterros bem projetados e operados. Entretanto, os aterros ainda representam risco ambiental devido à liberação de gases e produção de lixiviado (chorume). Os gases podem ser canalizados e queimados ou usados para produção de energia. O tratamento do lixiviado, porém, ainda representa um desafio aos profissionais da área, não tendo ainda sido encontrada uma solução eficaz. As próprias características físico-químicas deste efluente não são bem conhecidas. No presente trabalho buscou-se contribuir para a solução do problema mediante estudos em três frentes: a caracterização detalhada do lixiviado de aterros brasileiros, o estudo da remoção da amônia (o principal poluente presente no lixiviado) por arraste com ar e a importância da força iônica. A compilação de dados referentes a 40 aterros, distribuídos em todas as regiões do país, possibilitou a elaboração de tabelas com as características típicas do lixiviado durante as fases ácida e metanogênica dos aterros. Não se apresentou apenas os valores extremos de cada variável, mas também as faixas mais prováveis de variação. Também foi possível concluir que a fase ácida na maior parte dos casos não dura mais que dois anos nos aterros brasileiros, desde que esses sejam dotados de sistemas de drenagem de base. O estudo do arraste de amônia foi efetuado em torres de 15 cm de diâmetro e 1 m de altura útil, usando-se anéis de polietileno corrugado como material de recheio. Os resultados mostraram que torres aeradas permitem a remoção praticamente total do nitrogênio amoniacal, independentemente de se fazer ou não alcalinização prévia do lixiviado. O volume de ar necessário para remover uma determinada massa de amônia é sempre constante. Somente foi observada nitrificação quando as concentrações de nitrogênio amoniacal ficaram abaixo de 50 mg/L. A elevada força iônica do lixiviado pode ser a responsável pelo fraco desempenho do processo de coagulação-floculação quando aplicado a este efluente. A força iônica é um aspecto pouco estudado no âmbito da engenharia sanitária e ambiental, mas que não pode ser desconsiderada nos estudos acerca do lixiviado. Outros aspectos foram investigados, como o efeito do cloreto na DQO (demanda química de oxigênio) e a possibilidade de desenvolvimento de larvas de insetos nas lagoas de lixiviado. / Sanitary landfills are considered as the most appropriate way for final disposal of municipal solid wastes in Brazil, in the technical and economical point of view. Open dumps have been progressively substituted by well engineered and operated landfills. However, landfills still present environmental risks due to the gas emission and leachate production. Gases can be piped and burnt or used to the electricity production, but the same can not be applied to the leachate. Moreover, the leachate treatment still represents a challenge to the expertise of the area because it was not already found an efficient solution for it. The physical-chemical characteristics of this effluent are not well known yet. This research sought to contribute to the solution of this problem by focusing in three main lines: detailed characterization of the leachate of Brazilian landfills, investigation of the possibilities of ammonia removal (the main pollutant present in the leachate) by air stripping process and evaluation of the importance of the ionic strength. The compilation of data from 40 sanitary landfills, distributed in all the geographic regions of Brazil, allowed the preparation of tables describing the typical characteristics of Brazilian leachates during the acid and methanogenic phases. It was presented not only the extreme values, but also the most probable ranges of variation. It was also possible to conclude that the acid phase lasts no more than 2 years in Brazilian landfills equipped with adequate leachate drainage systems. The study of ammonia air stripping was carried out in towers of 15 cm of diameter and 1 m of packed bed height. Corrugated plastic Raschig rings were used as packing media. Results showed that the aerated towers were able to remove the ammonia almost completely, independently if the pH of leachate was previously increased or not. The volume of air necessary to remove a determined mass of ammonia is always constant. Nitrification occurred only when total ammonia nitrogen concentrations were lower than 50 mg/L. This led to the conclusion that biological systems should not be applied directly to the treatment of raw methanogenic leachate. The high ionic strength of the leachate can be the responsible for the low efficiencies of coagulation-flocculation process applied to this effluent. Even though ionic strength is not usually considered by sanitary and environmental engineering, it should be considered in the studies dealing with leachate. Other aspects were also investigated, as the effect of the chloride in COD (chemical oxygen demand) measurements and the possibility of maggots growth in leachate ponds.

Submitted by Lucas Custodio Recco null (recco_natacao@yahoo.com.br) on 2016-11-16T18:05:08Z No. of bitstreams: 1 Dissertação tese final 1.pdf: 2637411 bytes, checksum: a84a13ce10364272026f9558f59c65df (MD5) / Approved for entry into archive by Felipe Augusto Arakaki (arakaki@reitoria.unesp.br) on 2016-11-23T12:35:19Z (GMT) No. of bitstreams: 1 recco_lc_me_bot.pdf: 2637411 bytes, checksum: a84a13ce10364272026f9558f59c65df (MD5) / Made available in DSpace on 2016-11-23T12:35:20Z (GMT). No. of bitstreams: 1 recco_lc_me_bot.pdf: 2637411 bytes, checksum: a84a13ce10364272026f9558f59c65df (MD5) Previous issue date: 2016-09-22 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Neste trabalho foram estudadas síntese e caracterização de filmes finos híbrido de polímeros escovas constituídos de polieletrolíticos reforçados com nanotubos de carbono sobre o substrato de óxido de índio e estanho (ITO). Para a caracterização das superfícies dos filmes foram utilizadas as técnicas de microscopia eletrônica de varredura (MEV), energia dispersiva de raio-x (EDX) e espectroscopia Raman. Foram avaliadas diferentes propriedades estímulo-responsivas dos polímeros escovas que levam a modificações estruturais dos filmes como a influência de pH e da força iônica. Os polímeros escolhidos como modelos foram os polímeros Poli (Vinil Imidazol)-(PVI) e Poli (Àcido Acrilíco)-(PAA). Os ensaios eletroquímicos evidenciaram uma dependência da conformação dos polímeros escovas com a variação de pH e da força iônica e também revelaram o aumento da capacitância desses polímeros quando reforçados com os nanotubos de carbono, sendo que, o PVI obteve melhor resposta quando exposto a pH ácido, uma vez que suas cadeias poliméricas estavam estendidas e carregadas positivamente, permitindo a difusão da espécie redox carregada negativamente até a superfície do eletrodo. O PAA também obteve melhor resposta em meio ácido. Nesse caso as cadeias colapsadas aproximam os tubos do transdutor (ITO), facilitando a troca do par redox. Após a caracterização dos referidos polímeros, os mesmos foram testados como sensores para o monitoramento de hormônios e neurotransmissores que desempenham funções importantes no nosso organismo. / This study describes the synthesis and characterization of hybrid polyelectrolyte based on polymer brush reinforced multi-layer type carbon nanotubes. The characterization of the thin films we used the scanning electron microscopy techniques (SEM), energy dispersive x-ray (EDX) and Raman spectroscopy . The influence of pH and ionic strength were evaluated by electrochemical technique. The polymers Poly (vinyl imidazole) - (PVI) and poly (acrylic acid) - (PAA) were used as matrix brush for anchoring the nanotubes. Electrochemical tests showed a dependence of the conformation of the brush polymers with pH change and ionic strength, and also showed the increase in capacitance of these polymers when reinforced with carbon nanotubes, and the PVI obtained a better response when exposed to acidic pH since its polymer chains were extended and positively charged, allowing the diffusion of negatively charged redox species to the electrode surface. The PAA also obtained better response in acid. In this case the collapsed chains near the transducer tubes (ITO) facilitate the electrons transference. The made electrodes were applied to monitor hormones and neurotransmitters that play important functions in our body.

Aterros sanitários são a forma mais viável de disposição final dos resíduos sólidos urbanos no Brasil, tanto do ponto de vista técnico quanto econômico. Os antigos lixões estão sendo progressivamente substituídos por aterros bem projetados e operados. Entretanto, os aterros ainda representam risco ambiental devido à liberação de gases e produção de lixiviado (chorume). Os gases podem ser canalizados e queimados ou usados para produção de energia. O tratamento do lixiviado, porém, ainda representa um desafio aos profissionais da área, não tendo ainda sido encontrada uma solução eficaz. As próprias características físico-químicas deste efluente não são bem conhecidas. No presente trabalho buscou-se contribuir para a solução do problema mediante estudos em três frentes: a caracterização detalhada do lixiviado de aterros brasileiros, o estudo da remoção da amônia (o principal poluente presente no lixiviado) por arraste com ar e a importância da força iônica. A compilação de dados referentes a 40 aterros, distribuídos em todas as regiões do país, possibilitou a elaboração de tabelas com as características típicas do lixiviado durante as fases ácida e metanogênica dos aterros. Não se apresentou apenas os valores extremos de cada variável, mas também as faixas mais prováveis de variação. Também foi possível concluir que a fase ácida na maior parte dos casos não dura mais que dois anos nos aterros brasileiros, desde que esses sejam dotados de sistemas de drenagem de base. O estudo do arraste de amônia foi efetuado em torres de 15 cm de diâmetro e 1 m de altura útil, usando-se anéis de polietileno corrugado como material de recheio. Os resultados mostraram que torres aeradas permitem a remoção praticamente total do nitrogênio amoniacal, independentemente de se fazer ou não alcalinização prévia do lixiviado. O volume de ar necessário para remover uma determinada massa de amônia é sempre constante. Somente foi observada nitrificação quando as concentrações de nitrogênio amoniacal ficaram abaixo de 50 mg/L. A elevada força iônica do lixiviado pode ser a responsável pelo fraco desempenho do processo de coagulação-floculação quando aplicado a este efluente. A força iônica é um aspecto pouco estudado no âmbito da engenharia sanitária e ambiental, mas que não pode ser desconsiderada nos estudos acerca do lixiviado. Outros aspectos foram investigados, como o efeito do cloreto na DQO (demanda química de oxigênio) e a possibilidade de desenvolvimento de larvas de insetos nas lagoas de lixiviado. / Sanitary landfills are considered as the most appropriate way for final disposal of municipal solid wastes in Brazil, in the technical and economical point of view. Open dumps have been progressively substituted by well engineered and operated landfills. However, landfills still present environmental risks due to the gas emission and leachate production. Gases can be piped and burnt or used to the electricity production, but the same can not be applied to the leachate. Moreover, the leachate treatment still represents a challenge to the expertise of the area because it was not already found an efficient solution for it. The physical-chemical characteristics of this effluent are not well known yet. This research sought to contribute to the solution of this problem by focusing in three main lines: detailed characterization of the leachate of Brazilian landfills, investigation of the possibilities of ammonia removal (the main pollutant present in the leachate) by air stripping process and evaluation of the importance of the ionic strength. The compilation of data from 40 sanitary landfills, distributed in all the geographic regions of Brazil, allowed the preparation of tables describing the typical characteristics of Brazilian leachates during the acid and methanogenic phases. It was presented not only the extreme values, but also the most probable ranges of variation. It was also possible to conclude that the acid phase lasts no more than 2 years in Brazilian landfills equipped with adequate leachate drainage systems. The study of ammonia air stripping was carried out in towers of 15 cm of diameter and 1 m of packed bed height. Corrugated plastic Raschig rings were used as packing media. Results showed that the aerated towers were able to remove the ammonia almost completely, independently if the pH of leachate was previously increased or not. The volume of air necessary to remove a determined mass of ammonia is always constant. Nitrification occurred only when total ammonia nitrogen concentrations were lower than 50 mg/L. This led to the conclusion that biological systems should not be applied directly to the treatment of raw methanogenic leachate. The high ionic strength of the leachate can be the responsible for the low efficiencies of coagulation-flocculation process applied to this effluent. Even though ionic strength is not usually considered by sanitary and environmental engineering, it should be considered in the studies dealing with leachate. Other aspects were also investigated, as the effect of the chloride in COD (chemical oxygen demand) measurements and the possibility of maggots growth in leachate ponds.

Os corantes ciânicos (CC) são compostos orgânicos que possuem uma estrutura facilmente variável, permitindo obter-se as características fotofísicas desejáveis. Devido a sua alta afinidade por estruturas biológicas, baixa citotoxicidade no escuro, alta solubilidade em meio aquoso e fotoatividade os CC são considerados compostos promissores para aplicações no tratamento do câncer por terapia fotodinâmica (TFD). CC possuem uma forte tendência de se agregar em meio aquoso, que modifica suas características fotofísicas, reduzindo os rendimentos quânticos de fluorescência e do estado tripleto, diminuindo assim sua eficiência em suas aplicações como sonda fluorescente e na TFD, todavia, a agregação aumenta a eficiência da conversão da sua energia de excitação em calor, que é importante para sua aplicação na terapia por hipertermia (HT). Sendo introduzido num organismo o CC se encontra no ambiente onde ele vai interagir com sais e estruturas nano-heterogêneas (membrana celular, ácidos nucléicos etc.), interações que podem influenciar na sua agregação. Nesse trabalho investigamos o fenômeno da agregação dos CC em suas interações com sistemas nano-heterogêneos naturais (DNA) e sintéticos (micelas) em função da sua própria estrutura, da estrutura destes sistemas e da composição da solução: as concentrações do corante e do sistema nano-heterogêneo e a força iônica. Entre os CC, escolhemos como modelos a Acridina Laranja (AL) e os corantes com dois cromóforos (BCD) que se diferem pelo ângulo formado entre seus cromóforos. Utilizamos técnicas espectroscópicas estacionárias e com resolução temporal de absorção óptica, fluorescência, espalhamento ressonante e dinâmico da luz e fotólise por pulso relâmpago. Descobrimos que em soluções aquosas homogêneas os sais induzem a agregação dos CC. No caso da AL, os sais suprimem sua fluorescência pelo aumento da agregação da AL e pela formação de um exciplexo entre a AL em seu estado excitado singleto e o ânion do sal. A interação dos CC com estruturas nano-organizadas é complexa. Observamos que na interação do CC com o DNA aparecem várias espécies em equilíbrio, tais como monômeros de CC livres e ligados ao DNA, agregados de CC ligados ao DNA e agregados de DNA ligados com os monômeros de CC. A ligação da AL ao DNA reduz a probabilidade do contato da AL com outras moléculas. Contudo, na presença do DNA os sais reduzem a agregação da AL devido à redução da constante de ligação da AL com o DNA. Na presença do dodecil sulfato de sódio (SDS), observamos que em baixas concentrações este estimula a agregação do CC. O aumento da concentração de SDS induz a desagregação do CC. Identificamos que os agregados dos CC com SDS apresentam uma dinâmica que pode perdurar por diversas horas. Durante esse período os agregados trocam suas formas H e J. Investigamos uma possível aplicação prática da agregação numa terapia de HT, identificando que a agregação protege o CC da fotodecomposição e aumenta a eficiência da geração de calor. Os resultados obtidos são importantes para avaliar o potencial de aplicação do CC como fotossensibilizadores em terapia fotodinâmica, fotohipertermia e sondas fluorescentes em diagnóstico por fluorescência. / Cyanine dyes (CD) are organic compounds that have an easily variable structure, thus allowing obtain desirable photophysical characteristics. Due to their high affinity to biological structures, low cytotoxicity in the dark, high solubility in aqueous medium and photoactivity the CD are promising materials for application as photosensitizers in cancer treatment by photodynamic therapy (PDT) and as fluorescence probes in fluorescence diagnostics (FD). CD have a strong tendency to aggregate in aqueous media, which modify their photophysical characteristics, reducing its fluorescence and triplet state quantum yields, thus decreasing their efficiency in applications in PDT and FD. At the same time, aggregation increases the probability of excitation energy conversion into heat, which is important for application in hyperthermia (HT) therapy. Being introduced into organism, CD will interact with salts and nano-heterogeneous structures (cell membrane, nucleic acids etc.). These interactions can affect its aggregation. In this work we have investigated the CD aggregation phenomenon at its interactions with natural (DNA) and synthetic (micelles) nano-heterogeneous systems in function of their own structure, structure of the nano-heterogeneous system and the solution characteristics like dye and nano-heterogeneous system concentrations and ionic strength. Among CD, we have chosen as models Acridine Orange (AO) and cyanine dyes with two chromophores (BCD) that differ by the angle between chromophores. Stationary and time-resolved optical absorption, fluorescence, resonant and dynamic light scattering spectroscopies and flash photolysis were used. We have found that in homogeneous aqueous solutions salts induce the CD aggregation. In the case of AO, the salts quench the AO fluorescence by increasing its aggregation and by forming an exciplex between the AO molecule in its singlet excited state and the salt anion. Interaction of CD with nano-organized systems is complex. We observed that at CD interaction with DNA there appear several species in equilibrium, such as CD monomers free and bound to DNA, CD aggregates bound to DNA and DNA aggregates bound to CD monomers. The aggregation of DNA molecules around AO monomers reduces the probability for AO contact with other molecules. In the presence of DNA salts reduce AO aggregation due to reduction of the AO binding constant to DNA. Sodium dodecyl sulfate (SDS) in low concentrations induces CD aggregation, while higher SDS concentrations stimulate CD disaggregation. The process of CD aggregation in the presence of SDS can continue for several hours. During this period, the form of aggregates may modify from H to J or from J to H depending on the dye structure. The irradiation of dye solutions with visible light increases the solution temperature. Aggregation protected CD from photodecomposition and increased heat generation. The results obtained may help in evaluation the potential of CD as photosensitizers in photodynamic therapy, photohyperthermia and fluorescent probes in fluorescence diagnostics.

O presente trabalho mostra a influência da força iônica na leitura potenciométrica de pH de soluções aquosas utilizando membrana de vidro. O tamanho e a carga dos íons são importantes fatos apontados. Um tipo de efeito de \"memória\" aparece durante as leituras de pH, este foi contornado pela calibração multipontuada. Propostas para corrigir a influência da força iônica foram estudadas sob aspectos experimental e teórico. A teoria de Cheng sobre o mecanismo de ação da membrana de vidro como capacitor químico foi comprovada por estudos em que se variou a ação do campo elétrico. O conceito da grandeza de pH também foi discutido. / This work shows the influence of the ionic strength on the potenciometric measurements of pH of aqueous solutions using the electrode of glass membrane. The size and charge of the ions are important studied facts. One type of \"memory\" of glass membrane was observed and this effect was overcame using multipoint calibration. To correct the influence of the ionic strength two studies on experimental and theorical aspects were performed. The model proposed by Cheng to the mechanism of glass membrane as a chemical capacitor was confirmed by application of electrical field on the glass membrane. The concept of pH amount was discussed.

Os corantes ciânicos (CC) são compostos orgânicos que possuem uma estrutura facilmente variável, permitindo obter-se as características fotofísicas desejáveis. Devido a sua alta afinidade por estruturas biológicas, baixa citotoxicidade no escuro, alta solubilidade em meio aquoso e fotoatividade os CC são considerados compostos promissores para aplicações no tratamento do câncer por terapia fotodinâmica (TFD). CC possuem uma forte tendência de se agregar em meio aquoso, que modifica suas características fotofísicas, reduzindo os rendimentos quânticos de fluorescência e do estado tripleto, diminuindo assim sua eficiência em suas aplicações como sonda fluorescente e na TFD, todavia, a agregação aumenta a eficiência da conversão da sua energia de excitação em calor, que é importante para sua aplicação na terapia por hipertermia (HT). Sendo introduzido num organismo o CC se encontra no ambiente onde ele vai interagir com sais e estruturas nano-heterogêneas (membrana celular, ácidos nucléicos etc.), interações que podem influenciar na sua agregação. Nesse trabalho investigamos o fenômeno da agregação dos CC em suas interações com sistemas nano-heterogêneos naturais (DNA) e sintéticos (micelas) em função da sua própria estrutura, da estrutura destes sistemas e da composição da solução: as concentrações do corante e do sistema nano-heterogêneo e a força iônica. Entre os CC, escolhemos como modelos a Acridina Laranja (AL) e os corantes com dois cromóforos (BCD) que se diferem pelo ângulo formado entre seus cromóforos. Utilizamos técnicas espectroscópicas estacionárias e com resolução temporal de absorção óptica, fluorescência, espalhamento ressonante e dinâmico da luz e fotólise por pulso relâmpago. Descobrimos que em soluções aquosas homogêneas os sais induzem a agregação dos CC. No caso da AL, os sais suprimem sua fluorescência pelo aumento da agregação da AL e pela formação de um exciplexo entre a AL em seu estado excitado singleto e o ânion do sal. A interação dos CC com estruturas nano-organizadas é complexa. Observamos que na interação do CC com o DNA aparecem várias espécies em equilíbrio, tais como monômeros de CC livres e ligados ao DNA, agregados de CC ligados ao DNA e agregados de DNA ligados com os monômeros de CC. A ligação da AL ao DNA reduz a probabilidade do contato da AL com outras moléculas. Contudo, na presença do DNA os sais reduzem a agregação da AL devido à redução da constante de ligação da AL com o DNA. Na presença do dodecil sulfato de sódio (SDS), observamos que em baixas concentrações este estimula a agregação do CC. O aumento da concentração de SDS induz a desagregação do CC. Identificamos que os agregados dos CC com SDS apresentam uma dinâmica que pode perdurar por diversas horas. Durante esse período os agregados trocam suas formas H e J. Investigamos uma possível aplicação prática da agregação numa terapia de HT, identificando que a agregação protege o CC da fotodecomposição e aumenta a eficiência da geração de calor. Os resultados obtidos são importantes para avaliar o potencial de aplicação do CC como fotossensibilizadores em terapia fotodinâmica, fotohipertermia e sondas fluorescentes em diagnóstico por fluorescência. / Cyanine dyes (CD) are organic compounds that have an easily variable structure, thus allowing obtain desirable photophysical characteristics. Due to their high affinity to biological structures, low cytotoxicity in the dark, high solubility in aqueous medium and photoactivity the CD are promising materials for application as photosensitizers in cancer treatment by photodynamic therapy (PDT) and as fluorescence probes in fluorescence diagnostics (FD). CD have a strong tendency to aggregate in aqueous media, which modify their photophysical characteristics, reducing its fluorescence and triplet state quantum yields, thus decreasing their efficiency in applications in PDT and FD. At the same time, aggregation increases the probability of excitation energy conversion into heat, which is important for application in hyperthermia (HT) therapy. Being introduced into organism, CD will interact with salts and nano-heterogeneous structures (cell membrane, nucleic acids etc.). These interactions can affect its aggregation. In this work we have investigated the CD aggregation phenomenon at its interactions with natural (DNA) and synthetic (micelles) nano-heterogeneous systems in function of their own structure, structure of the nano-heterogeneous system and the solution characteristics like dye and nano-heterogeneous system concentrations and ionic strength. Among CD, we have chosen as models Acridine Orange (AO) and cyanine dyes with two chromophores (BCD) that differ by the angle between chromophores. Stationary and time-resolved optical absorption, fluorescence, resonant and dynamic light scattering spectroscopies and flash photolysis were used. We have found that in homogeneous aqueous solutions salts induce the CD aggregation. In the case of AO, the salts quench the AO fluorescence by increasing its aggregation and by forming an exciplex between the AO molecule in its singlet excited state and the salt anion. Interaction of CD with nano-organized systems is complex. We observed that at CD interaction with DNA there appear several species in equilibrium, such as CD monomers free and bound to DNA, CD aggregates bound to DNA and DNA aggregates bound to CD monomers. The aggregation of DNA molecules around AO monomers reduces the probability for AO contact with other molecules. In the presence of DNA salts reduce AO aggregation due to reduction of the AO binding constant to DNA. Sodium dodecyl sulfate (SDS) in low concentrations induces CD aggregation, while higher SDS concentrations stimulate CD disaggregation. The process of CD aggregation in the presence of SDS can continue for several hours. During this period, the form of aggregates may modify from H to J or from J to H depending on the dye structure. The irradiation of dye solutions with visible light increases the solution temperature. Aggregation protected CD from photodecomposition and increased heat generation. The results obtained may help in evaluation the potential of CD as photosensitizers in photodynamic therapy, photohyperthermia and fluorescent probes in fluorescence diagnostics.