Orientador: Celio Pasquini / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Quimica / Made available in DSpace on 2018-08-06T15:50:13Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Lauro_MauroJose_M.pdf: 608309 bytes, checksum: 2021b49ff67c5dac4eda1d87cf0490de (MD5) Previous issue date: 2006 / Resumo: O objetivo principal deste trabalho foi avaliar a incorporação de fibras curtas de sílica (FS) e da borracha etileno-propileno-dieno funcionalizada com anidrido maleico (EPDM-g-AM) em polimérica de poliamida 6 (PA 6). A fibra utilizada como carga é um produto natural constituído de sílica amorfa proveniente da fossilização de animais multicelulares. Com a finalidade de promover a melhor adesão interfacial entre a fibra e a matriz polimérica, as fibras foram modificadas com aminopropiltrietoxissilano (APTS), um agente de acoplamento. Os materiais foram preparados em extrusoras monorosca e duplarosca e, submetidos a ensaios mecânicos de tração, flexão e de impacto Izod. Foram também avaliadas as características térmicas e morfológicas desses materiais. As fibras de sílica não alteraram a estabilidade térmica da PA 6 e apresentaram eficiência de reforço, dentro do intervalo de composição estudado; entretanto, o alongamento na ruptura foi comprometido. A resistência ao impacto do polímero não variou significativamente com a incorporação de FS. Por outro lado, o tipo de extrusora utilizada para processamento alterou a cristalinidade da PA 6 e, conseqüentemente, as propriedades mecânicas nos compósitos binários de PA 6/FS. A modificação da superfície da fibra com APTS não foi adequada para melhorar as propriedades mecânicas, no entanto, a análise da microestrutura dos compósitos obtidos indicou adesão entre as fases. Em relação às blendas de PA 6/EPDM-g-AM, o tamanho médio de partícula da fase dispersa promoveu um efeito de tenacificação da PA 6. Os compósitos ternários de PA 6 contendo 20% de EPDM-g-AM e proporções diferentes de FS (5 a 20%) apresentaram redução na resistência ao impacto quando pequenas quantidades de FS foram adicionadas. Apesar da redução no valor desta propriedade, os compósitos obtidos exibiram boa tenacidade. Desta forma, a combinação de fibras curtas de sílica e borracha de EPDM-g-AM em poliamida 6 permitiu recuperar parcialmente a rigidez e a resistência ao impacto, que são comprometidas quando esses aditivos são utilizados separadamente / Abstract: The main goal of this work was to evaluate the incorporation of short silica fibers (SF) and ethylene-propylene-diene rubber, functionalized with maleic anhydride (EPDM-g-MA), in a polyamide 6 (PA 6) matrix. The fiber used as filler is a natural product made up of amorphous silica from the fossilization of multicelular animals. In order to promote a better interfacial adhesion between the fiber and the polymeric matrix, fibers were modified with the aminopropyltriethoxysilane (APTS) coupling agent. The materials were prepared in single and twin-screw extruders for tensile, flexural and Izod impact mechanical tests. The mechanical, morphological and thermal properties of these materials were evaluated. Silica fibers did not change the thermal stability of the polymer and presented efficiency for reinforcement. However, the elongation at break was impaired. The impact strength of the polymer did not change significantly with the SF content. On the other hand, the type of extruder used for processing changed the mechanical properties and the crystallinity of PA 6 in the PA 6/SF binary composites. The fiber surface modification with APTS was not effective, as verified by the decrease of the mechanical properties. The morphology of composites showed adhesion between the phases. Taking into account the PA 6/EPDM-g-MA blends, the average size of dispersed phase, associated to impact strength in the 20% EPDM-g-MA composition promoted a toughening effect of the blends. Ternary PA 6 composites containing 20% EPDM-g-MA and different SF amounts (5-20%) presented tendency towards the reduction of the impact strength when small SF amounts were added. In spite of the reduction in the value of this mechanical property, the composites obtained exhibited good toughness. Thus, combining short silica fibers and EPDM-g-MA rubber with polyamide 6, the stiffness and the impact strength, that are impaired when these additives are separately used, were partially recovered. / Mestrado / Quimica Analitica / Mestre em Química

Orientador: Ronei Jesus Poppi / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Quimica / Made available in DSpace on 2018-08-14T21:54:58Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Carneiro_RenatoLajarim_D.pdf: 16062859 bytes, checksum: c72b3cda768bf8c8db297365bc89231c (MD5) Previous issue date: 2010 / Resumo: Foram estudadas metodologias quimiométricas para análises exploratórias e quantitativas de preparações farmacêuticas utilizando a técnica de espectroscopia de imagens na região do infravermelho próximo (NIR) e início do infravermelho médio (MIR). Foram realizadas três aplicações como segue: 1ª Análise exploratória para diagnosticar separações de fases em um medicamento apresentado na forma de pomada. Foram utilizados os métodos de Análise das Componentes Principais (PCA) e Resolução Multivariada de Curvas ¿ Quadrados Mínimos Alternados (MCR-ALS). Foi possível constatar que o solvente do princípio ativo (API) não formava uma fase estável com o veículo utilizado, ocorrendo separação de fases; 2ª Análise exploratória para diagnosticar formação de cristais em um medicamento apresentado na forma de creme (emulsão). Foram utilizados os métodos PCA e MCR-ALS. Foi observada a cristalização do API com o solvente utilizado; 3ª Determinação da distribuição superficial do princípio ativo e excipientes em comprimidos, avaliando a homogeneidade da amostra. Foram utilizados modelos PCA para análise exploratória e modelos Quadrados Mínimos Parciais por Intervalos (iPLS) para quantificação. Os mapas de concentração mostraram que o medicamento em questão era homogêneo com exceção de alguns cristais presentes. De maneira geral, a técnica de espectroscopia de imagens mostrou grande potencial na determinação da homogeneidade de fármacos, gerando resultados que podem ser interpretados visualmente através dos mapas de absorção, escores ou de concentração. / Abstract: Chemometric methods were studied for exploratory and quantitative analysis of pharmaceutical preparations using near and mid infrared (NIR and MIR) imaging spectroscopy. Three applications were accomplished as follows: 1st Exploratory analysis to diagnose phase separation in a ointment formulation. It was used Principal Component Analysis (PCA) and Multivariate Curve Resolution - Alternating Least Squares (MCR-ALS) methods. Phase separation was observed between ointment base (vehicle) and solvent of the active ingredient (API); 2nd Exploratory analysis to diagnose crystallization process in a cream (emulsion). It was used PCA and MCR-ALS methods. Crystallization was observed after stability period due precipitation of a API salt; 3rd Determination of superficial distribution of the API and excipients in tablets in order to evaluate sample homogeneity. PCA models were used for exploratory analysis and Interval Partial Least Squares (iPLS) model was applied for API and excipient quantification. Concentration maps of tablets showed good API and excipient homogeneity, except for a few large crystals. These applications showed that imaging spectroscopy is a powerful tool for homogeneity studies of pharmaceutical preparations. Results of three applications could be visually interpreted through absorption, score and concentration maps. / Doutorado / Quimica Analitica / Doutor em Ciências

Orientador: Celio Pasquini / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Quimica / Made available in DSpace on 2018-08-15T04:25:20Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Giachero_EduardoAlberto_M.pdf: 1521995 bytes, checksum: a202ae1d4c48dbb8607d5b36532d118a (MD5) Previous issue date: 2009 / Resumo: Este trabalho propõe o projeto e construção de um espectrofotômetro infravermelho próximo (NIR), compacto e de baixo custo, e a avaliação do seu desempenho na determinação de propriedades físico-químicas de combustíveis líquidos derivados do petróleo, visando a utilização do equipamento no controle dos processos de fabricação destes combustíveis. Na fase inicial do trabalho, foram investigados os tipos mais representativos de espectrofotômetros NIR utilizados atualmente pela indústria, analisando vantagens e desvantagens para auxiliar na definição dos componentes básicos do protótipo. Numa segunda etapa do projeto, foi executada a montagem de um protótipo baseado num detector de arranjo de sensores de PbS operando na faixa espectral de 2.100 a 2.500 nm, com a finalidade de determinar os parâmetros básicos do desempenho do equipamento (linearidade, repetibilidade, ruído e estabilidade do sinal). Numa terceira etapa foram introduzidas melhoras significativas no controle de temperatura do detector e optou-se pela mudança da faixa espectral de trabalho para 1600 a 2000 nm. Na última etapa foram construídos modelos PLS multivariados empregando-se espectros de 90 amostras de óleo diesel, visando a determinação de 5 parâmetros de qualidade deste combustível (índice de cetano e temperaturas de destilação de 10, 50, 85 e 90 % do volume do diesel). Os resultados obtidos foram comparados com os obtidos por um instrumento FT-NIR comercial, verificando-se desempenho equivalente. Os erros de estimação obtidos no protótipo (RMSECV) foram de 0,41 para o índice de cetano e de 3,1, 2,6, 3,4 e 4,0 °C para as temperaturas de destilação de 10, 50, 85 e 90 % do volume do diesel, respectivamente. Estes valores são inferiores ao erro de reprodutibilidade dos métodos analíticos de referência especificados pelas normas D86 e D4737 da ASTM. / Abstract: This work proposes the design and construction of a compact and low cost near infrared (NIR) spectrophotometer, and the evaluation of its performance in determination of physico-chemical properties of liquids fuels derived from petroleum with the aim of using the instrument in the process control of production of these fuels. In the initial step of this work, the more representatives NIR spectrophotometers used by the industry were investigated, analyzing their advantages and disadvantages to help in the definition of the basics components of the prototype. In a second step, a prototype was assembled using a PbS array detector, working in a spectral range from 2100 to 2500 nm to determine the basic parameters of system performance (linearity, repeatibility, signal noise, stability). In a third step, a critical improvement was made to better control the detector temperature. The spectral range was changed to 1600 ¿ 2000 nm, too. In the last step, PLS multivariate models were developed using the spectra set obtained for 90 samples of diesel with the objective of determine 5 quality parameters of this fuel (cetane index, distillation temperatures of 10, 50, 85 and 90% volume of diesel). The results were compared with those obtained by an FT-NIR commercial instrument, achieving equivalent performance. The estimated error obtained for the prototype (RMESV) were 0.41 to the cetane index and 3.1, 2.6, 3.4 and 4.0 for the distillation temperatures of 10, 50, 85 and 90% volume of diesel, respectively. These values are under the reproductibility error of the reference analytical methods especified by the D86 and D4737 ASTM standards. / Mestrado / Quimica Analitica / Mestre em Química

Submitted by Kamila Costa (kamilavasconceloscosta@gmail.com) on 2015-08-25T13:21:00Z No. of bitstreams: 1 Dissertação - Silfran R M Alves.pdf: 2301296 bytes, checksum: 3eb3a4386b811163d5d9f74a09d18931 (MD5) / Approved for entry into archive by Divisão de Documentação/BC Biblioteca Central (ddbc@ufam.edu.br) on 2015-08-26T19:19:51Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Dissertação - Silfran R M Alves.pdf: 2301296 bytes, checksum: 3eb3a4386b811163d5d9f74a09d18931 (MD5) / Approved for entry into archive by Divisão de Documentação/BC Biblioteca Central (ddbc@ufam.edu.br) on 2015-08-26T19:27:45Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Dissertação - Silfran R M Alves.pdf: 2301296 bytes, checksum: 3eb3a4386b811163d5d9f74a09d18931 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-08-26T19:27:45Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertação - Silfran R M Alves.pdf: 2301296 bytes, checksum: 3eb3a4386b811163d5d9f74a09d18931 (MD5) Previous issue date: 2015-01-30 / CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / This research aimed to evaluate the potential of near infrared spectroscopy (NIR) to distinguish species of the genus Capsicum, evaluate the availability of cross between subsamples of Capsicum chinense Jacq. with Capsicum annuum L. and analyze the genetic variability from genetic parameters for the characters: germination and vigor of seed germplasm of C. chinense Jacq.. To study the discrimination of Capsicum species with near infrared spectroscopy (NIR) analyzing 53 hits 4 species, and analyzed by spectrophotometer and whole dried leaves. Six spectral readings were collected per sample. The data matrix used in the analysis consisted of 500 variables (spectral bands) for the species. The results showed the variables (spectral bands) allowed the separation of four groups based on their spectral signatures and the estimated distances have identified the species C. chinense Jacq. as the most divergent demonstrating that it was possible to distinguish species of Capsicum genus using spectroscopy technique Leaf Near Infrared. For the study of interspecific hybridization were crossed thirty subsamples of C. chinense Jacq., Used as male parents and a commercial variety harsh bark Ikeda (C. annuum L.), female parent. The results showed that obtaining viable seeds and fruits in interspecific cross was possible, but the results vary according to use the subsamples. To study the estimation of genetic parameters of seed germination characters in C. chinense Jacq. 30 subsamples peppers were used in two experiments in the laboratory of seeds at the Faculty of Agricultural Sciences, Federal University of Amazonas. The following characteristics were analyzed: germination percentage at 07 days, germination percentage at 14 days, GSI (Germination Speed Index), ATG (Average Time of Germination) and SW (Seed Weight). The results showed that the subsamples showed high genetic variability for seed germination characteristics possible to estimate the variability of the genotypes of C. chinense Jacq. through the vigor and germination and depending on the morphotype, you can select individuals through higher seed germination characteristics. / A presente pesquisa teve como objetivos avaliar o potêncial da espectroscopia no infravermelho próximo (NIR) para distinguir espécies do gênero Capsicum, avaliar a viabilidade de cruzamento entre subamostras de Capsicum chinense Jacq. com Capsicum annuum L. e analisar a variabilidade genética a partir de parâmetros genéticos para os caracteres: germinação e vigor de sementes de germoplasma de C. chinense Jacq.. Para o estudo da discriminação de espécies de Capsicum com espectroscopia no infravermelho próximo (NIR) foram analisadas 53 acessos de 4 espécies, sendo analisadas em espectrofotômetro folhas inteiras e desidratadas. Foram coletadas seis leituras espectrais por amostra. A matriz de dados utilizada na análise foi composta por 500 variáveis (bandas espectrais) para as espécies. Os resultados demonstraram as variáveis analisadas (bandas espectrais) permitiram a separação de quatro grupos a partir de suas assinaturas espectrais e as distâncias estimadas permitiram identificar a espécie C. chinense Jacq. como a mais divergente demonstrando que foi possível distinguir espécies dos gêneros Capsicum utilizando a técnica de Espectroscopia Foliar no Infravermelho Próximo. Para o estudo de hibridação interespecífica foram cruzados trinta subamostras de C. chinense Jacq., usados como genitores masculinos e uma variedade comercial Casca dura Ikeda (C. annuum L.), genitor feminino. Os resultados demonstraram que foi possível a obtenção de frutos e sementes viáveis no cruzamento interespecífico, embora os resultados variem de acordo com as subamostras utilizadas. Para o estudo da estimativa de parâmetros genéticos de caracteres de germinação de sementes em C. chinense Jacq. foram utilizados 30 subamostras de pimentas, em dois experimentos no laboratório de sementes na Faculdade de Ciências Agrárias da Universidade Federal do Amazonas/UFAM. Foram analisadas as seguintes características: porcentagem de germinação aos 07 dias, porcentagem de germinação aos 14 dias, IVG (Índice de Velocidade Germinação), tempo médio de germinação e peso de sementes. Os resultados demonstraram que as subamostras apresentaram alta variabilidade genética para características da germinação de sementes sendo possível estimar a variabilidade dos genótipos de C. chinense Jacq. através do vigor e germinação e dependo do morfotipo, pode-se selecionar indivíduos superiores através das características de germinação de sementes.

Made available in DSpace on 2016-08-19T12:56:36Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Leydy Daiana Frazao da Silva.pdf: 3169054 bytes, checksum: 7722a9e052abaed32aab639ad8ea0af9 (MD5) Previous issue date: 2011-04-08 / Oil is a complex mixture whose composition and properties vary according to their origin and composition. Changes in pressure and temperature during production operations and processing can compromise the phase equilibrium of this mixture, resulting in the formation of solid precipitates. The deposition of these fractions can cause blockage of the reservoir and the drainage ducts causing damage to equipment and interfere with the quality of oil produced. Among the major heavy fractions with potential for the formation of deposits are asphaltenes. To treat this problem of asphaltene deposition is necessary to know more about their behavior in different oil samples. To obtain information of these precipitates Near Infrared spectroscopy coupled with Fourier transform was used to determine the onset of asphaltene precipitation in Brazilian petroleum, then these values beginning of precipitation were used to calculate the solubility parameters of the samples, the use of near infrared targets the improvement in the experimental determination of the start point of asphaltene precipitation obtained previously by optical microscopy. The results of solubility parameter obtained by the two techniques were compared. / O petróleo é como uma mistura complexa cuja composição e propriedades variam conforme a sua origem e composição. A deposição dos asfaltenos, frações pesadas do petróleo, durante a prospecção, transporte e processamento são indesejáveis devido aos enormes prejuízos que podem causar. Para compreender o problema de deposição dos asfaltenos é necessário o conhecimento melhor sobre seu comportamento nas diferentes amostras de petróleo. Visando obter mais informações desses precipitados, a Espectroscopia de Infravermelho Próximo acoplada à transformada de Fourier foi utilizada para determinar o ponto de início de precipitação (IP) dos asfaltenos em petróleos brasileiros. Posteriormente, esses valores de inicio de precipitação foram usados para calcular os parâmetros de solubilidade das amostras analisadas. A utilização do infravermelho próximo visa o aprimoramento na determinação experimental do ponto de início de precipitação dos asfaltenos, até então obtido por microscopia óptica. Os resultados mostraram que o ponto de início de precipitação e o parâmetro de solubilidade podem ser obtidos utilizando todo o espectro completo de absorbância, ao invés de utilizar apenas os dados do comprimento de onda de 1600 nm, usualmente empregado na literatura.

Orientador: Rickson Coelho Mesquita / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Física Gleb Wataghin / Made available in DSpace on 2018-08-25T21:15:48Z (GMT). No. of bitstreams: 1 CanoRodriguez_Reember_M.pdf: 7820145 bytes, checksum: a3b06ecbe442d6ecf0266b22a280fb76 (MD5) Previous issue date: 2014 / Resumo: A capacidade de observar a fisiologia funcional do tecido humano tem crescido rapidamente nos últimos anos. Entre outras técnicas, destaca-se a espectroscopia óptica de difusão (DOS), uma técnica emergente que utiliza os princípios da difusão de fótons e permite o monitoramento do tecido biológico de forma continua e portátil. A partir da luz (~ 700 - 900 nm) espalhada pelo tecido é possível determinar variações relativas do seu coeficiente de absorção, que estão relacionadas com as concentrações de oxi-hemoglobina (HbO2) e deoxi-hemoglobina (HbR) presentes no sangue. Neste trabalho, utilizamos a técnica de DOS no domínio da frequência, e a informação da defasagem da onda espalhada (em relação _a onda incidida) para determinação das propriedades ópticas absolutas do tecido biológico e, consequentemente, da sua fisiologia. Em particular, comparamos diferentes modelos de propagação da luz no tecido (semi-infinito e duas camadas) e as propriedades ópticas derivadas destes modelos. Além disso, investigamos métodos de calibração do sinal óptico no tecido, do ponto de vista teórico e experimental, mostrando sua aplicabilidade em experimentos com humanos, no estado de repouso e em intervenções cirúrgicas / Abstract: The ability to observe the functional physiology of human tissue has grown rapidly in recent years. Among other techniques, we highlight diffuse optical spectroscopy (DOS), an emerging technique that utilizes the principles of diffusion of photons and allows monitoring of biological tissue continuously and portable way. From the light (~700 - 900 nm) scattered by tissue it is possible to determine the relative changes in the absorption coefficient, which are related to the concentrations of oxyhemoglobin (HbO2), and deoxyhemoglobin (HbR) in the blood. In this study, we used the technique DOS in the frequency domain, and the phase information of the scattered wave (related to incident wave) for determining the absolute optical properties of biological tissue and, consequently, the physiology. In particular, we compared different models of propagation of light (semi-infinite and two-layer) and the optical properties of tissue derived from these models. Furthermore, we investigated methods of calibration of the optical signal on the tissue from both the experimental and theoretical perspectives, demostrating its applicability in experiments with humans in the resting state and in surgical interventions / Mestrado / Física / Mestre em Física

Orientador: Flávio Caldas da Cruz / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Física Gleb Wataghin / Made available in DSpace on 2018-08-21T00:14:04Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Nery_MarinaTrad_M.pdf: 8701569 bytes, checksum: 94cd9456a3956cb1553345343461b95e (MD5) Previous issue date: 2012 / Resumo: Esta tese reporta o projeto e a construção de um oscilador paramétrico óptico continuo de frequência unica e sintonizável em torno de 846 nm. 0 cristal responsável pela conversão de frequências e o MgO:PPSLT (Tantalato de Lftio periodicamente polado e dopado com 1% de Oxido de Magnésia), e este e bombeado por ate 6 W de um laser continuo emitindo em 532 nm. Um dos objetivos do experimento e a geração de segundo harmônica, a partir de luz infravermelha, resultando em radiação na região espectral do azul, mais ,precisamente em 423 nm, necessária para experimentos de aprisionamento e resfriamento de átomos neutros de Cálcio. Para isso foi montada uma cavidade em anel unicamente ressonante para o feixe sinal e foi observada oscilação do dispositivo em uma potencia limiar próxima de 5 W, mais alta do que o calculada previamente. Foi possível observar a emissão de 30 m W de radiação do feixe sinal o que representa uma potencia de 30 W dentro da cavidade, ja que o espelho de saída era 99,9% refletor. Também foi possível observar luz azul devido a geração de segundo harmônica (sem Casamento de fase) dentro do cristal PPSLT. Ao longo deste trabalho são apresentados cálculos detalhados da cavidade óptica, das curvas de sintonia do cristal por temperatura e periodicidade da grade e do ganho paramétrico óptico. Acreditamos que o alto limiar de oscilação do dispositivo esteja relacionado a perdas devidas ao efeito fotorrefrativo no cristal, produzido pelo laser de bombeio, já que as perdas da cavidade devido aos espelhos e ao cristal eram baixas. Esta hipótese deve ser melhor investigada em futuras implementação de OPOs bombeados por altas potencias na região espectral do visível / Abstract: This thesis reports the design and construction of an continuously tunable and single frequency optical parametric oscillator around 846 nm. The crystal responsible for the frequency conversion is MgO: PPSLT (periodically poled lithium tantalate doped 1% of magnesium oxide), pumped with up to 6 W by a continuous-wave laser emitting at 532 nm. One goal of the experiment is the second harmonic generation from infrared light, resulting in radiation in the blue spectral region, more precisely 423 nm, necessary for experiments of cooling and trapping of neutral calcium atoms. A ring cavity resonant only for the signal beam was mounted and oscillation has been observed with a threshold of 5 W, higher than previously calculated. It was observed 30 mW ofradiation from the signal representing an intracavity power of 30 W, given the output coupler reflectivity of 99.9% reflector. We also observed blue light due to second harmonic generation (without phase matching) within the crystal PPSLT. Throughout this work we present detailed calculations of the optical cavity, temperature tuning curves for the crystal period of the poling grate and the optical parametric gain. We believe that the observed high threshold is related to losses due to the photorefractive effect in the crystal produced by the pump laser, since other losses due to the cavity mirrors and the crystal were very low. This hypothesis should be further investigated in future implementations of OPOs pumped by high powers in the visible spectral region / Mestrado / Física / Mestra em Física

Orientador: Jarbas Jose Rodrigues Rohwedder / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Quimica / Made available in DSpace on 2018-08-07T20:00:15Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Chagas_IsmaelPereira_D.pdf: 2025832 bytes, checksum: 8e2e4a99a15486f48f4aae44dfd6f183 (MD5) Previous issue date: 2006 / Resumo: Neste trabalho, foi desenvolvido um fotômetro NIR portátil para determinar o teor de água em álcool combustível hidratado combustível (AEHC) e o teor de etanol (Álcool etílico anidro carburente) em gasolina. Foram realizados inicialmente estudos espectroscópicos empregando um espectrofotômetro comercial para avaliar quais as melhores regiões do espectro NIR que poderiam ser empregadas para a determinação das espécies de interesse. No desenvolvimento do instrumento foram avaliados detetores baseados em um foto resistor de PbS e um fotodiodo de InGaAs. Dentre os detectores empregados o que apresentou melhores resultados foi o detector de InGaAs. Foram construídos diversos fotômetros sendo que aqueles que apresentaram as melhores performance utilizaram filtro de interferência em 1480 nm e celas cilíndricas com caminho óptico de 2 mm e 5 mm. Para o caminho óptico de 2 mm, foi utilizada como fonte de radiação uma lâmpada de 6 watts, enquanto que para a cela com 5 mm foi utilizada uma lâmpada de tungstênio de 20 watts e uma lente colimadora. Em ambos os casos, a fonte de radiação foi pulsada a uma freqüência de 25 Hz. Como transdutores de saída do instrumento foram empregados um microcontrolador PIC acoplado à um display de cristal líquido e também dois LEDs (vermelho e verde) indicando se o combustível estava dentro ou fora da especificação. O instrumento foi avaliado com amostras comerciais de álcool combustível e gasolina. Para a determinação do teor alcoólico em álcool combustível, a resposta é linear na faixa de concentração de 88 a 98% m/m, com um erro médio de 3,6 % para um total de 30 amostras analisadas, quando comparada ao seu respectivo método de referência. Na análise de amostras de gasolina foi obtida uma resposta linear para o teor de etanol entre 20 % e 30 %, com um erro médio de 3,0% para um total de 40 amostras analisadas. A ANP considera até 4% de erro médio e desta forma o instrumento classifica corretamente 100 % das amostras / Abstract: In this work a portable Near Infrared Photometer to determine the quantity of water in alcohol fuel and the quantity of ethanol in gasoline was developed. Initially, several spectroscopy analysis using a comercial spectrophotometer was made to select the best wavelenghts to determine those fuel quality parameters. The wavelengths of 1480 nm and 1920 nm were selected after preliminary study. The instrument was evaluated using two types of detectors: a PbS photoresistive detector and a InGaAs photodiode. The detector with best performance was the InGaAs photodiode. Different prototypes were built using a interference filter working in 1480 nm and path length with 2 mm and 5 mm. With the 2 mm path length was used a 6 watt tungsten lamp as radiation source and with 5 mm path length was used a 20 watts tungten lamp. This interference filter can be used to determine water in alcohol fuel and ethanol in gasoline without any changes in the instrument. The final version of the prototype showing the best results for both determinations uses a cilindric cell with 5 mm diameter and can be employed for flow or batch measurements, radiation source of a 20 watts tungsten lamp pulsed at 25 Hz and a lens to focus the infrared radiation into the detector. The output transducers of the instrument was a PIC microcontroller with a liquid crystral display and light emission diodes (LEDs) green and red. The instrument was tested using comercial fuel alcohol and gasoline samples. In the determination of water in alcohol it was obtained a linear response in the concentration range from 98 to 88 % (m/m) and in gasoline, it was 20 % to 30 %(v/v). Thirty alcohol samples were analysed showing a standard error of 3,6 % while for the gasoline, a standard error of 3,0% for a total of 40 samples analysed was found. Considering the tolerance of 4%, recommended by the National Pretoleum Agency (ANP), the instrument can classify normal and adultered samples with confidence of 100% / Doutorado / Quimica Analitica / Doutor em Quimica

Orientador: Jarbas José Rodrigues Rohwedder / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Química / Made available in DSpace on 2018-08-27T15:32:58Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Santos_LiviaMartinsdos_D.pdf: 6212654 bytes, checksum: f20eb97ce2aae510654340b401468dd2 (MD5) Previous issue date: 2015 / Resumo: A contaminação de solos oriundos de derrames de compostos derivados do petróleo é um problema que representa riscos ao meio ambiente e a população. Dentre os constituintes do petróleo, os BTEX são os mais tóxicos. O uso da espectroscopia no infravermelho próximo (NIR) foi empregado como uma ferramenta analítica visando a determinação de BTEX em amostras de solo. À um espectrofotômetro construído no laboratório foi adaptado uma célula de medida, uma célula de amostra e uma válvula esfera responsável pela conexão entre essas duas células. Uma bomba de vácuo foi adaptada ao instrumento visando facilitar o enriquecimento da fase vapor dos hidrocarbonetos voláteis na célula de medida, a qual operou com uma pressão de 29,0 inHg abaixo da pressão do laboratório (APL). Os espectros obtidos da fase vapor contendo os hidrocarbonetos aromáticos apresentaram sobreposição de bandas de absorção. Desta forma, foi necessária a construção de modelos de calibração multivariados empregando Regressão por Mínimos Quadrados Parciais (PLS). Os resultados do melhor modelo de regressão obtidos a melhores condições experimentais mostraram que os valores de RMSECV foram de 12,4 mg kg-1, 47,3 mg kg-1, 72,4 mg kg-1 e 58,6 mg kg-1, respectivamente, para benzeno, tolueno, etilbenzeno e xilenos. Esses valores estão de acordo com os valores orientadores para solo da CETESB de 2005, com exceção para o benzeno que encontra-se acima do valor permitido. Para cada tipo de solo é necessário a construção de modelos de calibração, pois a composição do solo influencia na determinação dos hidrocarbonetos / Abstract: The contamination of soils due to petroleum compounds spills is a problem that represents risks to environment and population. Among petroleum constituents, the volatile aromatic hydrocarbons known as BTEX are toxic. This study aims to evaluate the use of near infrared spectroscopy as an analytical tool for determination of volatile hydrocarbons in soil samples. Spectra were obtained in a spectrophotometer built in the laboratory. It is also part of the instrument, a measuring cell with 540 mm of optical path, a sample cell and a valve which allows connection between the two cells. A vacuum pump was adapted to the instrument in order to facilitate enrichment of the vapor phase of the volatile hydrocarbons in the measuring cell, which operated at a pressure of 29.0 inHg below of the laboratory pressure (BLP). Spectra of the vapor phase containing aromatic hydrocarbons exhibited overlapping of absorption bands. Thus, it was necessary to construct multivariate calibration models using Partial Least Squares Regression (PLS). The results obtained for the calibration model provided values of RMSECV of 12.4 mg Kg¬-1, 47.3 mg Kg¬-1, 72.4 mg Kg¬-1 and 58.6 mg Kg¬-1 for benzene, toluene, ethylbenzene and xylenes, respectively. These values are in agreement with the 2005 CETESB guiding values for soil, except for benzene that is above the allowed value. For each type of soil, it was needed to build calibration models because soil composition affects the determination of hydrocarbons. The developed method is promising and may be used as a screening method to determine the occurrence of contamination in soils by BTEX / Doutorado / Quimica Analitica / Doutora em Ciências

Orientador: Ivo Milton Raimundo Júnior / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Química / Made available in DSpace on 2018-08-27T23:35:46Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Fontes_LaianedeMoura_D.pdf: 2914385 bytes, checksum: 3a68971b696f9f31967f1132ab348427 (MD5) Previous issue date: 2015 / Resumo: Este trabalho descreve o desenvolvimento de diferentes fases extratoras para a determinação de hidrocarbonetos aromáticos e de íons metálicos em água. Para o desenvolvimento das fases extratoras de polidimetilsiloxano e nanotubos de carbono (PDMS-NTC), os nanotubos foram tratados com ácido nítrico, octadecilamina e hipoclorito de sódio. Este último produziu grupos carboxílicos na superfície do nanomaterial, aumentando sua afinidade por hidrocarbonetos aromáticos. A fase extratora foi preparada pela dispersão dos NTC no PDMS e, depois de pronta, inserida num frasco preenchido com as soluções aquosas dos analitos. Após 60 minutos sob agitação, a fase extratora foi removida da solução, seca e inserida em um sistema de medidas, empregando-se um espectrofotômetro FT-NIR. A fase extratora com NTC oxidados com NaOCl possibilitou um aumento da capacidade de extração de 40% e 20% para tolueno e benzeno, respectivamente. No segundo momento, foram desenvolvidas membranas poliméricas plastificadas utilizando os reagentes complexantes Br-PADAP e TAN para a determinação de cobre e chumbo em água por espectroscopia de emissão óptica com plasma induzido por laser (LIBS). As membranas de PVC não forneceram resultados satisfatórios como fase extratora, pois a homogeneidade e estabilidade da superfície das membranas não puderam ser estabelecidas de maneira satisfatória. Papel de filtro analítico foi utilizado como fase extratora para a pré-concentração de íons cobre e chumbo em meio aquoso de forma eficiente, superando as desvantagens das medidas diretas de líquidos por LIBS. A capacidade de adsorção do papel de filtro foi favorecida pela utilização de soluções básicas, principalmente, entre pH 8,0 e 9,0. O tempo de extração foi de 30 minutos para cobre e 60 minutos para chumbo. Os limites de detecção encontrados foram de 0,22 e 0,53 mg L-1 para cobre e chumbo, respectivamente. Não foi observada interferência dos íons Ni (II), Zn (II), Cd (II) e Fe(III), tampouco influência da força iônica. O método proposto foi utilizado para a determinação de cobre e chumbo em amostra de água de torneira enriquecida em três níveis de concentrações. Recuperações na faixa de 98,8% - 114,3% foram obtidas indicando que a determinação direta de íons cobre e chumbo em amostras aquosas pela técnica LIBS utilizando papel de filtro como fase extratora apresenta potencial para a análise de amostras reais / Abstract: This work describes the development of extraction phases for determination of aromatic hydrocarbons and metal ions in water. For development of the phase based on polydimethilsiloxane and carbon nanotubes (PDMS-NTC), carbon nanotubes were previously functionalized with nitric acid, octadecylamine and sodium hypochlorite. The latter oxidizing agent produced carboxyl groups on the surface of the nanomaterial, increasing its affinity for aromatic hydrocarbons. The extraction phase was prepared by dispersing the functionalized NTC in PDMS, which was polymerized to form cylindrical monoliths. Extractions were performed by immersing the monolith in a flask filled with the aqueous solutions of analytes, containing 2.0 mol L-1 NaCl. After an extraction time of 60 min under constant stirring, the monolith was removed from the flask, dried and inserted in the measuring cell of the FT-NIR spectrophotometer. The extraction phase containing NTC oxidized by sodium hypochlorite allow an increase of the sensitivity of 40% and 20% for toluene and benzene, respectively. In the second part, plasticized polymeric membranes containing Br-PADAP or TAN as complexing reagents were developed for determination of lead and copper in water by laser induced breakdown spectroscopy (LIBS). The PVC membranes did not provide satisfactory results, as the homogeneity and the stability of the membrane could not be attained. Analytical filter paper was then employed as an extraction phase to efficiently pre-concentrate lead and copper ions from aqueous solution, circumventing the disadvantages of direct measurements of liquid phase by LIBS. The sorption capacity of the filter paper was enhanced in basic solutions, mainly within pH 8.0 and 9.0. The ideal extraction time for Cu(II) was 30 minutes and 60 minutes for Pb(II). The detection limits were estimated as 0.22 and 0.53 mg L-1 for Cu(II) and Pb(II), respectively. Interference of Ni (II), Zn (II), Cd (II) and Fe(II) ions were not observed, as well as the influence of the ionic strength. The proposed method was employed for determination of cooper and lead in tap water fortified at three concentrations levels. Recoveries in the range from 98.8% to 114.3% were obtained, indicating that direct determination of these ions in aqueous samples by the LIBS using filter paper as an extraction phase has a potential for analysis of aqueous samples / Doutorado / Quimica Analitica / Doutora em Ciências