O presenta trabalho traz como objetivo principal uma proposta de modelo de adsorção de gases em superfícies sólidas e energeticamente heterogêneas, capaz de promover as adsorções física e química dentro de um único sistema de adsorção. O modelo proposto é aplicado a quatro diferentes sistemas de adsorção gás-sólido (Nitrogênio-Mica, Argônio-Vidro, Metano-Mica e Monóxido de Carbono-Vidro) a uma temperatura de 90 K, e os resultados são comparados com outras isotermas (Langmuir, Freundlich e Freundlic Estendida). Como conclusão foi verificado que o modelo proposto apresentou entre as isotermas utilizadas, os melhores ajustes aos dados experimentais obtidos por Langmuir.

Submitted by Helena Bejio (helena.bejio@unioeste.br) on 2019-03-30T01:11:05Z No. of bitstreams: 2 DISSERTACAO JÉSSICA CORRIGIDA - VERSÃO FINAL.pdf: 5084779 bytes, checksum: 73b1dec4039ee9da5454ed499127db46 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Made available in DSpace on 2019-03-30T01:11:05Z (GMT). No. of bitstreams: 2 DISSERTACAO JÉSSICA CORRIGIDA - VERSÃO FINAL.pdf: 5084779 bytes, checksum: 73b1dec4039ee9da5454ed499127db46 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Previous issue date: 2019-02-22 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / Water resources are fundamental elements in the development of living beings and when contaminated can cause problems of environmental, economic and social proportions. Numerous alternatives allow the remediation of this environmental compartment, among them the adsorption. It can be an economically feasible process and it presents high efficiency in the removal of metals. A material with great potential for pollution, which currently does not have an environmentally adequate destination, and can be transformed into adsorbent for decontamination of water resources is the cigarette that is a product originated from seizures carried out by the Federal Police in border regions. An alternative that can solve the problem of disposal of these wastes and subsequently its application in a sustainable way in the remediation of contaminated water is the production of modified adsorbents (activated carbon) using as precursor material the tobacco. Thus, the present work aims to transform these pollutant residues into sustainable adsorbents in the form of activated carbon aimed the remediation of water compartments contaminated by toxic metals (Cd and Pb). For this purpose, carbons were developed under different activation methods (thermal, physical and chemical) and with different modifying agents (NaOH, ZnCl2, 1 mol L-1 H3PO4). After the development of the activated carbons, the materials were characterized by chemical composition, zero load point (pHPCZ), scanning electron microscopy (SEM), infrared spectra (FT-IR), porosimetry and adsorption tests by means of dose and pH studies, kinetics, equilibrium, thermodynamic and desorption. According to the chemical characterization of the materials, it was observed that the in natura material presents concentrations of toxic metals that remained present in the activated carbon. In addition, the SEMs allowed to verify that the different activations were responsible for changes in the structural formations in the materials, being verified tubular and spongy structures. By the FT-IR it is observed the presence of hydroxyl, phenolic, aromatic and carboxylic groups in the materials and carbonate group only in the activated carbon conferring characteristics favorable to the adsorption. The activating solutions changed the zero load point of the tested adsorbents being observed the follow values: 5.40 for T in natura, 10.39 for CT Biochar, 11.11 for CT in natura + CO2, 9.59 for CT H3PO4 + CO2, 7.74 for CT ZnCl2, 9.05 for CT ZnCl2 + CO2, 12.84 for CT NaOH and 10.86 for CT NaOH + CO2. The optimal adsorption conditions of the Cd2+ and Pb2+ ions were: pH: 5.0; dose of the adsorbent: 4 g L-1 and equilibration time of 45 min for all the adsorbents tested. In general, the Langmuir, Freundlich and Sips models fit the experimental data, suggesting adsorption in mono and multilayer. The pseudo-second order model suggested the predominance of chemosorption in the materials. The removal of the contaminants presented low desorption rates, corroborating with the results of thermodynamics. The materials developed have potential for remediation of water contaminated with Cd and Pb higher than in natura material. / Os recursos hídricos são elementos fundamentais no desenvolvimento dos seres vivos e, quando contaminados, podem ocasionar problemas de proporções ambientais, econômicas e sociais. Inúmeras alternativas possibilitam a remediação desse compartimento ambiental, dentre elas destaca-se a adsorção, um processo economicamente viável e que apresenta elevada eficiência na remoção de metais. Um material com grande potencial poluidor e que atualmente não dispõe de destinação ambientalmente adequada, podendo ser transformado em adsorvente para descontaminação de recursos hídricos é o cigarro, produto originado de apreensões realizadas pela Polícia Federal em regiões fronteiriças. Uma alternativa que pode solucionar o problema de descarte desses resíduos e, posteriormente, sua aplicação de forma sustentável na remediação de águas contaminadas é a produção de adsorventes modificados (carvão ativado) utilizando como matéria prima o tabaco. Dessa forma, o presente trabalho objetiva transformar estes resíduos poluentes em adsorventes sustentáveis, na forma de carvão ativado, visando remediação de compartimentos hídricos contaminados por metais tóxicos (Cd e Pb). Para tal, foram desenvolvidos carvões sob diferentes métodos de ativação (térmica, física e química) e com diferentes agentes modificantes (NaOH, ZnCl2, H3PO4 a 1 mol L-1). Após o desenvolvimento dos carvões ativados, foi realizada a caracterização dos materiais por meio de composição química, ponto de carga zero (pHPCZ), microscopia de varredura eletrônica (MEV), espectros de infravermelho (FT-IR), porosimetria e testes de adsorção, por meio de estudos de dose e pH, cinética, equilíbrio, termodinâmica e de dessorção. De acordo com a caracterização química dos materiais, observou-se que o material in natura apresenta concentrações de metais tóxicos que se mantiveram presentes nos carvões ativados. Ademais, as MEV’s possibilitaram verificar que as diferentes ativações foram responsáveis por alterações nas formações estruturais nos materiais, sendo verificadas estruturas tubulares e esponjosas. Pelo FT-IR observa-se a presença de grupos hidroxila, fenólico, aromático e carboxílico nos materiais e do grupo carbonato apenas nos carvões ativados, conferindo características favoráveis à adsorção. As soluções ativantes alteraram o ponto de carga zero dos adsorventes testados, sendo observados os seguintes valores: 5,40 para T in natura, 10,39 para CT Biochar, 11,11 para CT in natura + CO2, 9,59 para CT H3PO4 + CO2, 7,74 para CT ZnCl2, 9,05 para CT ZnCl2 + CO2, 12,84 para CT NaOH e 10,86 para CT NaOH + CO2. As condições ótimas de adsorção dos íons Cd2+ e Pb2+ foram: pH: 5,0; dose do adsorvente: 4 g L-1 e tempo de equilíbrio médio entre adsorvente e adsorvato de 45 min. De maneira geral, os modelos de Langmuir, Freundlich e Sips se ajustaram aos dados experimentais, sugerindo adsorção de metais em mono e multicamadas. O modelo de pseudo-segunda ordem sugeriu a predominância de quimiossorção nos materiais. A remoção dos contaminantes apresentou baixas taxas de dessorção, corroborando com os resultados de termodinâmica. Os materiais desenvolvidos possuem potencial para remediação de águas contaminadas com Cd e Pb superior ao material in natura, sendo o CT NaOH + CO2 o material mais eficiente na remoção de Cd e o material CT ZnCl2 + CO2 o mais eficiente na remoção de Pb.

CoordenaÃÃo de AperfeÃoamento de Pessoal de NÃvel Superior / Na cultura da cana-de-aÃÃcar, por razÃes econÃmicas e ambientais, a queima da palhada, feita para facilitar a colheita e o transporte, vem sendo substituÃda pela colheita mecanizada. Sabe-se que a manutenÃÃo da palhada sobre o solo influencia a dinÃmica da Ãgua, nutrientes e matÃria orgÃnica, mas seus efeitos ainda nÃo sÃo suficientemente conhecidos. Nesse contexto, o objetivo do presente estudo foi avaliar o efeito do manejo do solo cultivado com cana-de-aÃÃcar sem a queima prÃvia do canavial para a colheita, comparado com a mata nativa, sobre a matÃria orgÃnica do solo e, por consequÃncia, os efeitos desta sobre o fÃsforo do solo. Para tanto, foram determinados, nas profundidades de 0 â 2,5, 2,5 â 5, 5 â 10 , 10 â 20 e 20 â 30 cm, os teores de carbono orgÃnico total (COT) e particulado (COP) e seus respectivos estoques (EstCOT e EstCOP), a matÃria orgÃnica leve (MOL), fracionada pelo mÃtodo da flotaÃÃo em Ãgua, as concentraÃÃes de fÃsforo orgÃnico e inorgÃnico obtidas atravÃs da extraÃÃo sequencial proposta por Hedley et al.(1982) com modificaÃÃes e a capacidade mÃxima de adsorÃÃo de fÃsforo do solo (CMAP). As amostras de solo para as anÃlises foram coletadas de uma Ãrea sob cultivo de cana-de-aÃÃcar e de uma Ãrea contÃgua sob vegetaÃÃo nativa, ambas localizadas no municÃpio de Paraipaba â CE. Os resultados obtidos foram submetidos à anÃlise de variÃncia e comparados entre si pelo Teste de Tukey (p< 0,05) utilizando-se para tanto, o programa estatÃstico Assistat. Os maiores teores de COT e COP foram encontrados na primeira camada da Ãrea de mata. Em profundidade, os teores de COP na Ãrea de cana foram superiores. O EstCOT foi superior na Ãrea de mata, no entanto, o EstCOP foi superior na Ãrea sob cultivo de cana. As maiores concentraÃÃes de MOL foram encontradas nas primeiras camadas da Ãrea cultivada, nÃo diferindo da Ãrea de mata em profundidade. A concentraÃÃo de fÃsforo orgÃnico foi superior a concentraÃÃo de fÃsforo inorgÃnico nas duas Ãreas. Entre as fraÃÃes orgÃnicas obtidas pelo fracionamento de Hedley, a fraÃÃo orgÃnica bicarbonato (Po bic) foi a que obteve maior proporÃÃo em relaÃÃo ao fÃsforo total do solo. Dentre as fraÃÃes inorgÃnicas, a fraÃÃo inorgÃnica hidrÃxido 0,1 (Pi hid 0,1) apresentou-se em maiores concentraÃÃes que as demais. O maior valor de CMAP foi obtido na ultima camada da Ãrea de mata e o menor valor encontrado na primeira camada da Ãrea cultivada. Observou-se correlaÃÃo negativa entre os valores de COP e MOL com os valores de CMAP na Ãrea sob cultivo. Os maiores valores de CMAP foram encontrados nas camadas com menores concentraÃÃes de COP e MOL. Essa tendÃncia nÃo foi observada na Ãrea de mata. No geral, na ultima camada avaliada (20 â 30 cm), nÃo se observou diferenÃas significativas para as caracterÃsticas avaliadas entre as duas Ãreas. Nessa profundidade, a influÃncia do sistema de manejo à mÃnima. / Considering the sugar cane crop, for economic and environmental reasons, the burning of straw, used to facilitate the crop harvest and transportation, has been replaced by mechanical harvesting. It is known that the maintenance of straw on the soil influences the dynamics of water, nutrients and organic matter, but its effects are not yet sufficiently known. In this context, the objective of this study was to evaluate the effect of soil management cultivated with sugar cane without burning the plants prior to harvest, compared with the soil under native forest, on soil organic matter and, consequently, the effect on the phosphorus in the soil profile. To do so, it was determined, at depths from 0 - 2.5, 2.5 - 5, 5-10, 10-20 and 20 - 30 cm, the concentrations of the total organic carbon (TOC) and the particulate organic carbon (POC), as well as their accumulated amounts (EstCOT and EstCOP), light organic matter (LOM), which was fractionated by the method of flotation in water, concentrations of organic and inorganic phosphorus, obtained by sequential extraction proposed by Hedley et al. (1982) with modifications, and soil P maximum adsorption capacity (PMAC). Soil samples for analysis were collected from an area under cultivation of sugar cane and from a contiguous soil area under native vegetation, both located in the municipality of Paraipaba - CE. The results were subjected to analysis of variance and compared by Tukey test (p <0.05), using, for this purpose, the statistical program Assistat. The highest TOC and POC were found in the first soil layer of the forest area. At depth, the concentrations of COP in the area of sugar cane crop were higher. The EstCOT was higher in the forest, however, it was also higher in EstCOP in the area under sugar cane cultivation. The highest concentrations of MOL were found in the first soil layers of the sugar cane cultivated area, but not differing from the soil forest area in depth. The concentration of organic phosphorus was higher than the concentration of inorganic phosphorus in the two areas. Among the organic fractions, obtained by fractionation of Hedley method, the organic bicarbonate fraction P (bic Po) was proportionally the highest one present in the total soil phosphorus. Among the inorganic, the 0.1 hydroxide inorganic P fraction (Pi hid 0.1) appeared in higher concentrations than the others. The highest value of PMAC was obtained in the deepest soil layer of the forest area and the lowest PMAC value was found in the first soil layer of the sugar cane cultivated area. There was negative correlation between the values of both COP and MOL with CMAP values in the area under cane cultivation. The highest values of CMAP were found in layers with lower concentrations of COP and MOL. This trend was not observed in the forested area. Considering the deepest soil layer evaluated (20-30 cm) for the two soil areas, it was found no significant differences for the evaluated characteristics between the two areas. At this soil layer, the influence of the management system was almost null.

Submitted by Luciana Ferreira (lucgeral@gmail.com) on 2014-09-24T14:14:57Z No. of bitstreams: 2 Reis, Pamela Cristina de Sousa Guardiano.pdf: 1296512 bytes, checksum: 257e678ee16ea253856f4f88bba00934 (MD5) license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) / Approved for entry into archive by Cláudia Bueno (claudiamoura18@gmail.com) on 2014-09-25T11:39:13Z (GMT) No. of bitstreams: 2 Reis, Pamela Cristina de Sousa Guardiano.pdf: 1296512 bytes, checksum: 257e678ee16ea253856f4f88bba00934 (MD5) license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) / Made available in DSpace on 2014-09-25T11:39:13Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Reis, Pamela Cristina de Sousa Guardiano.pdf: 1296512 bytes, checksum: 257e678ee16ea253856f4f88bba00934 (MD5) license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) Previous issue date: 2013-02-15 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / This study aimed to develop general microcapsules containing turmeric oleoresin and cluster derived from turmeric suspended in canola oil from concentrated whey protein, encapsulating material, and evaluate their antimicrobial activity. Turmeric gained fresh in the municipality of Mara Rosa underwent slicing and dehydration in an oven with air circulation. Obtained as a powder after successive washes with ethanol generated containing the ethanol extract of turmeric oleoresin which was rotaevaporado generating the turmeric oleoresin. This extract was subjected to vacuum filtration in order to remove solid fractions, and this filtration gave a cluster of turmeric. Both the extract containing oleoresin such as agglomerated product obtained by filtration were suspended in canola oil and used as core material for developing microcapsules. The microcapsules obtained had good sphericity concluding that the protein concentrate of whey was a good encapsulating material to the core studied. The microcapsules and free oleoresin extract were taken for analysis of antibacterial activity using agar diffusion test and found that the extract of turmeric oleoresin can be regarded as a potential antimicrobial agent, none of the microcapsules showed antimicrobial activity against fungus, but against the bacteria showed bacteriostatic action. We evaluated the behavior of the microcapsules determining their sorption isotherms, thermal stability and glass transition temperature. Before the study concluded that: the microcapsules oleoresin showed good thermal stability at temperatures that did not exceed 225 ° C, while the turmeric powder had good stability under temperatures slightly higher, up to 250 ° C, and these results do not conclusive, necessitating characterization studies of the patterns. / Este trabalho teve por objetivo geral desenvolver microcápsulas contendo oleorresina de cúrcuma e aglomerado derivado da cúrcuma suspensos em óleo de canola, a partir de concentrado de proteína do soro do leite, material encapsulante, e avaliar a sua atividade antimicrobiana. Cúrcuma in natura adquirida no município de Mara Rosa foi submetida a fatiamento e desidratação em estufa com circulação de ar. Obteve-se um pó que, após sucessivas lavagens com etanol gerou o extrato etanólico contendo oleorresina de cúrcuma que foi rotaevaporado gerando a oleorresina de cúrcuma. Esse extrato foi submetido a uma filtração a vácuo, a fim de se retirar frações sólidas, e obteve-se dessa filtração um aglomerado de cúrcuma. Tanto o extrato contendo oleorresina quanto esse produto aglomerado obtido pela filtração foram suspensos em óleo de canola e utilizados como material de recheio para desenvolvimento de microcápsulas. As microcápsulas obtidas apresentaram boa esfericidade concluindo que o concentrado proteico do soro de leite constituiu um bom material encapsulante para o núcleo estudado. As microcápsulas e o extrato de oleorresina livre foram levados para análise de atividade antibacteriana através de teste de difusão em ágar e concluiu-se que o extrato de oleorresina de cúrcuma pode ser tido como um agente antimicrobiano em potencial; nenhuma das microcápsulas apresentou ação antimicrobiana contra o fungo, mas contra a bactéria apresentaram ação bacteriostática. Foi avaliado também o comportamento das microcápsulas determinando suas isotermas de sorção, estabilidade térmica e temperatura de transição vítrea. Diante do estudo concluiu-se que: as microcápsulas de oleorresina apresentaram boa estabilidade térmica sob temperaturas que não ultrapassassem 225°C; enquanto que as de aglomerado de cúrcuma apresentaram boa estabilidade sob temperaturas um pouco maiores, até 250°C, sendo estes resultados não conclusivos, necessitando-se de estudos de caracterização dos padrões.

Made available in DSpace on 2017-07-10T17:36:56Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2014_Diss_Gustavo_Ferreira_Coelho.pdf: 3616358 bytes, checksum: 6c35eae893638597917b0147826871aa (MD5) Previous issue date: 2014-02-21 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / This study proposes evaluate the use of chasew nut s shell (Anarcadium occidentale L.) CNS - as a natural adsorbent on the removal of metallic ions Cd2+, Pb2+, Cr3+, Cu2+ and Zn2+ from aqueous medium, as alternative to activated carbon and other treatments. The cashew nut was collected in Curionópolis, in the state of Pará, where experiment was performed at the Laboratory of Environmental Chemistry and Instrumental of UNIOESTE Marechal Cândido Rondon, Paraná. After the extraction of liquid by the cashew nut s shell (LCNS) the adsorbent was characterized as its chemical composition, structural, by infrared spectroscopy (IR), morphological, by scanning electron microscopy (SEM), and point of zero change (pHPCZ). Thereafter were made tests to determine the influence of pH, mass of adsorvent, contact time, initial concentration and temperature and also to determine the optimal conditions of adsorption.The adsorption kinetics was evaluate thought mathematics models of pseudo first, pseudo second order, Elovich and diffusion intraparticle, and the adsorption isotherma were linearized as the mathematics models of Langmuir, Freundlich and Dubinin-Radushkevich (D-R). Lastly was held the desorption and the comparison with activated carbon. Was observed by MEV that the CNS showed aspect lamella, spongy, irregular structure and heterogeneous, and by IR may be the presence hydroxyl groups, aliphatic, phenolic, carboxylic acid, in both analyzes confer to adsorbent characteristics favorable to adsorption. The pHPCZ of CNS is between 3,69 and 4,01. The adsorbents mass; 12 g L-1 and contact time of 60 min. The pseudo second order models and D-R suggested the predominance of chemiosorption on process. The adjust of Langmuir and Freundich moldels suggested the occurrence of adsorption as in mono as multilayers. The thermodynamic study demonstrated that the process was only spontaneous for the Cd2+ in 15 e 25 ºC. The CNS presented high rate os desorption of Cd2+ and Pb2+, being only the Cr3+ what presented low rate of desorption. Concerning the ions Cu2+ and Zn2+ the optimal condition of adsorption were pH of solution 4,0 and 5,0 respectively; mass of CNS: 8 g L-1 and contact time of 60 min. The Cu2+ for the CNS adjusted itself for models of pseudo second order, Langmuir suggesting chemisorptions and adsorption in monolayers and the D-R model in which fisiosorption suggested. The Zn2+ adjusted itself by pseudo second order models, D-R. Langmuir and Freundlich, suggesting chemical adsorption and in mono and multilayers. The enthalpy values (ΔH) suggested physisorption. The biosorbent observed lower efficiency of adsorption that the CA, however the desorption efficiency was much greater suggesting the possibility of reuse of biosorbent for removal of Cu2+ and Zn2+. In this manner it can be conclude that the CNS has potential for add economic value and increase the production chains of the culture, when this residue utilized for removal of Cd2+, Pb2+, Cr3+, Cu2+ and Zn2+ of contaminated waters / Este trabalho propõe avaliar o uso da casca da castanha de caju (Anarcadium occidentale L.) CCC como adsorvente natural na remoção dos íons metálicos Cd2+, Pb2+ Cr3+, Cu2+ e Zn2+ de meio aquoso, como alternativa ao carvão ativado e demais tratamentos. As castanhas de caju foram coletadas em Curionópolis, no estado do Pará, sendo o experimento realizado no Laboratório de Química Ambiental e Instrumental da UNIOESTE - Marechal Cândido Rondon, Paraná. Após a extração do líquido da casca da castanha de caju (LCC) o adsorvente foi caracterizado quanto a sua composição química, estrutural, por espectroscopia de infravermelho (IR), morfológica, por microscopia eletrônica de varredura (MEV), e ponto de carga zero (pHPCZ). Em seguida foram realizados testes para verificar a influência do pH, massa de adsorvente, tempo de contato, concentração inicial e temperatura e também para determinar as condições ótimas de adsorção. A cinética de adsorção foi avaliada por meio dos modelos matemáticos de pseudoprimeira, pseudossegunda ordem, Elovich e difusão intrapartícula, e as isotermas de adsorção foram linearizadas conforme os modelos matemáticos de Langmuir, Freundlich e Dubinin-Radushkevich (D-R). Por fim foi realizada a dessorção e a comparação com carvão ativado. Pela MEV foi observado que a CCC apresentou aspecto lamelar, esponjoso, estrutura irregular e heterogêneia, e pelo IR pode se a presença de grupos hidroxilas, alifáticos, fenólicos, carboxílico, em ambas análises conferem ao adsorvente características favoráveis à adsorção. O pHPCZ da CCC está entre 3,69 e 4,01. As condições ótimas de adsorção dos íons Cd2+, Pb2+ e Cr3+ foram: pH: 5,0; massa do adsorvente: 12 g L-1 e tempo de equilíbrio de 60 min. Os modelos de pseudossegunda ordem e D-R sugeriram a predominância de quimiossorção no processo. O ajuste dos modelos de Langmuir e Freundlich sugeriram a ocorrência de adsorção tanto em mono quanto multicamadas. O estudo termodinâmico demonstrou que o processo somente foi espontâneo para o Cd2+ em 15 e 25 ºC. A CCC apresentou alta taxa dessorção de Cd2+ e Pb2+, sendo apenas o Cr3+ o que apresentou baixa dessorção. Com relação aos íons Cu2+ e Zn2+ as condições ótimas de adsorção foram pH da solução 4,0 e 5,0 respectivamente; massa da CCC: 8 g L-1 e tempo de contato de 60 min. Os modelos de pseudossegunda ordem, Langmuir se ajustaram a adsorção do íons Cu2+ para a CCC sugerindo quimiossorção e adsorção em monocamadas e pelo modelo de D-R na qual sugeriu fisiosorção. O Zn2+ se ajustou aos modelos de pseudossegunda ordem, D-R, Langmuir e Freundlich sugerindo adsorção química e em mono e multicamadas. Os valores de entalpia (ΔH) sugeriram fisiosorção. O biossorvente apresentou menor eficiência de adsorção que o CA, porém a eficiência de dessorção foi muito maior sugerindo a possibilidade de reutilização do biossorvente para remoção de Cu2+ e Zn2+. Desta maneira pode-se concluir que a CCC possui potencial para agregar valor econômico e aumentar a cadeia produtiva da cultura, quando este resíduo for utilizado para a remoção de Cd2+, Pb2+, Cr3+, Cu2+ e Zn2+ de águas contaminadas

Made available in DSpace on 2017-07-10T17:36:57Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2013_Diss_Leonardo_StreyProt.pdf: 1886831 bytes, checksum: f0eb61d130d6fa0e5a0fa7362ee15fa8 (MD5) Previous issue date: 2013-08-01 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / This work proposes the use of the bark of Pinus elliottii, a residue of wood processing, as biosorbent in the removal of metal ions Cd2+, Pb2+ and Cr3+solutions fortified, as an alternative to conventional treatment methods, such as precipitation, ion exchange, electrochemical treatment, flocculation and filtration. The biosorbent was characterized by scanning electron microscopy (SEM), infrared spectroscopy (FT-IR) and point of zero charge (pHPCZ). Adsorption tests were performed aiming to determine the optimal conditions of pH, mass of adsorbent and contact time for the adsorption process. The adsorption kinetics was evaluated by pseudofirst and pseudosecond order models, Elovich and intraparticle diffusion. Adsorption isotherms for each metal were constructed, which were linearized according to mathematical models of Langmuir, Freundlich and Dubinin-Radusckevich. To compare this biosorbent with a commercial adsorbent, comparative studies with activated charcoal were performed . Furthermore, we evaluated the ability of desorption of materials and the influence of temperature on adsorption of metals studied by pine bark. The characterization of the biosorbent by SEM showed a rough and heterogeneous surface, important adsorption characteristics. From the FT-IR was identified compounds such as lignin, cellulose and hemicellulose, which favor the adsorption process. The pHPZC obtained was 3.5. The mass tests showed that 8 g L-1 biosorbent are sufficient for efficient removal of metal ions in solution. From the tests of pH, optimum conditions were obtained: 7.0 for Cd and 5.0 to Pb and Cr. The equilibrium time for adsorptive process were 40, 20 and 80 min for Cd, Pb and Cr, respectively. With the application of kinetic models is possible to suggest that the main limiting step for adsorption of these metal ions may be the chemisorption. The mathematical models that best fitted for the adsorption pine bark were Dubinin-Radushkevich for Cd, Freundlich for Pb, and Langmuir and Freundlich for Cr. The increase in temperature increased removal efficiency and, furthermore, with the thermodynamic parameters, it was found that the adsorption process is controlled by chemisorption. Desorption values were low, indicating a strong interaction of the metal with the surface of the adsorbent. In comparative studies with activated coal its possible to concluded that, despite the bark of Pinus elliottii present an adsorption efficiency less than this, the same satisfactory results of adsorption and removal of metal ions present in solutions fortified. Thus, it is concluded that the use of the bark of Pinus elliottii as biosorbents showed a promising alternative for the decontamination of contaminated water bodies by metal ions Cd, Pb and Cr / O presente trabalho propõe a utilização da casca de Pinus elliottii, um resíduo do beneficiamento da madeira, como biossorvente na remoção dos íons metálicos Cd2+, Pb2+ e Cr3+ de meio aquoso, como alternativa aos métodos convencionais de tratamento, como a precipitação, troca iônica, tratamento eletroquímico, floculação e filtração. O biossorvente foi caracterizado por meio de microscopia eletrônica de varredura (MEV), espectroscopia na região do infravermelho (FT-IR) e ponto de carga zero (pHPCZ). Após a caracterização foram realizados testes de adsorção objetivando determinar as condições ideais de pH, massa de adsorvente e tempo de contato para o processo de adsorção. A cinética de adsorção foi avaliada pelos modelos de pseudoprimeira ordem, pseudossegunda ordem, Elovich e difusão intrapartícula. Foram construídas as isotermas de adsorção para cada metal, as quais foram linearizadas conforme os modelos matemáticos de Langmuir, Freundlich e Dubinin-Radusckevich. Visando comparar este biossorvente com um adsorvente comercial, foram realizados estudos comparativos com o carvão ativado. Além disso, foram avaliados a capacidade de dessorção dos materiais e a influência da temperatura no processo de adsorção dos metais em estudo pela casca de pinus. A caracterização do biossorvente por meio da técnica de MEV mostrou uma superfície irregular e heterogênea, importantes características de adsorção. A partir da FT-IR foi possível identificar grupos funcionais comuns a estrutura da lignina, celulose e hemicelulose, os quais favorecem o processo de adsorção. O pHPCZ obtido foi de 3,5. Os testes de massa demonstraram que 8 g L-1 do biossorvente são suficientes para uma remoção eficiente dos íons metálicos em solução. A partir dos testes de pH, as condições ideais obtidas foram: 7,0 para Cd e, 5,0 para Pb e Cr. Os tempos de equilíbrio para o processo adsortivo foram 40, 20 e 80 min, para Cd, Pb e Cr, respectivamente. Com a aplicação dos modelos cinéticos sugere-se que a etapa limitante para a adsorção destes íons metálicos pode ser a quimiossorção. Os modelos matemáticos que melhor se ajustaram para a adsorção em casca de pinus foram Dubinin-Radushkevich para o Cd, Freundlich para Pb e, Langmuir e Freundlich para o Cr. O incremento na temperatura aumentou eficiência de remoção e, além disso, com os parâmetros termodinâmicos, concluiu-se que o processo de adsorção é controlado pela quimissorção. Os valores de dessorção foram baixos, indicando uma forte interação dos metais com a superfície do adsorvente. Com os estudos comparativos com o carvão ativado foi possível concluir que apesar da casca de Pinus elliottii apresentar uma eficiência de adsorção menor que este, a mesma apresentou resultados satisfatórios de adsorção e remoção dos íons metálicos presentes nas soluções fortificadas. Assim, conclui-se que a utilização da casca de Pinus elliottii como biossorvente mostrou-se uma alternativa promissora para descontaminação de corpos hídricos contaminados pelos íons metálicos Cd, Pb e Cr

Na avicultura algumas integrações têm a prática de estocar as dietas por vários dias dentro da granja e muitas vezes, essas são submetidas a condições inadequadas de armazenamento. Os dados relacionados aos fatores ambientais, especialmente temperatura e umidade relativa do ambiente, tempo de estocagem e principalmente atividade de água (aw) do alimento, são fatores importantes que influenciam o crescimento fúngico e produção de micotoxinas no substrato, tornando-se importantes para o estabelecimento de um programa de prevenção e controle deste agente (ORRIS, 1999). Este trabalho objetivou analisar a atividade de água em dietas animais para verificar o potencial de crescimento fúngico e a forma de armazenamento do produto. Desta forma, foi estudada a atividade de água da dieta comercial de empresa de integração avícola no Rio Grande do Sul, antes da entrega ao criador e no último dia de armazenamento, nas diferentes estações do ano. Assim, buscou-se contribuir para a verificação das condições de conservação do alimento e dos possíveis riscos de contaminação, contribuindo para a prevenção de fungos e toxinas de importância avícola e com reflexos na saúde pública, avaliando o potencial de crescimento de microrganismos no alimento, com a possibilidade de se fornecer uma ferramenta de monitoramento das rações armazenadas, dentro de um programa com critérios fundamentados de prevenção e controle. Também foi determinada a umidade e a isoterma de adsorção destes alimentos, para auxiliar na compreensão sobre a forma de armazenamento. Pelos resultados encontrados ficou confirmado o aumento da atividade de água após o período de armazenamento da dieta, correspondendo ao valor de 0.681 de aw na fábrica e 0.693 de aw na granja. No entanto, os valores de atividade de água não estavam inseridos nos limites mínimos de crescimento fúngico (0.78 de aw) e produção de aflatoxinas (0.86 de aw). Houve correlação linear positiva entre atividade de água e umidade da ração, tanto na fábrica quanto na granja. A isoterma de adsorção apresentou aumento da umidade com o aumento da atividade de água. Não houve correlação entre atividade de água e ppb de aflatoxina encontrados nas dietas.

OLIVEIRA FILHO, J. S. Dinâmica do fósforo e da matéria orgânica em neossolo cultivado com cana-de-açúcar colhida sem queima. 2012. 59 f. Dissertação (Mestrado em Agronomia/Solos e Nutrição de Plantas) - Centro de Ciências Agrárias, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2012. / Submitted by Francisco Lacerda (lacerda@ufc.br) on 2014-09-15T20:41:34Z No. of bitstreams: 1 2012_dis_jsoliveirafilho.pdf: 1031470 bytes, checksum: 37d08789e4d4e40e88407433e65702ee (MD5) / Approved for entry into archive by José Jairo Viana de Sousa(jairo@ufc.br) on 2014-09-23T21:17:57Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2012_dis_jsoliveirafilho.pdf: 1031470 bytes, checksum: 37d08789e4d4e40e88407433e65702ee (MD5) / Made available in DSpace on 2014-09-23T21:17:57Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2012_dis_jsoliveirafilho.pdf: 1031470 bytes, checksum: 37d08789e4d4e40e88407433e65702ee (MD5) Previous issue date: 2012 / Considering the sugar cane crop, for economic and environmental reasons, the burning of straw, used to facilitate the crop harvest and transportation, has been replaced by mechanical harvesting. It is known that the maintenance of straw on the soil influences the dynamics of water, nutrients and organic matter, but its effects are not yet sufficiently known. In this context, the objective of this study was to evaluate the effect of soil management cultivated with sugar cane without burning the plants prior to harvest, compared with the soil under native forest, on soil organic matter and, consequently, the effect on the phosphorus in the soil profile. To do so, it was determined, at depths from 0 - 2.5, 2.5 - 5, 5-10, 10-20 and 20 - 30 cm, the concentrations of the total organic carbon (TOC) and the particulate organic carbon (POC), as well as their accumulated amounts (EstCOT and EstCOP), light organic matter (LOM), which was fractionated by the method of flotation in water, concentrations of organic and inorganic phosphorus, obtained by sequential extraction proposed by Hedley et al. (1982) with modifications, and soil P maximum adsorption capacity (PMAC). Soil samples for analysis were collected from an area under cultivation of sugar cane and from a contiguous soil area under native vegetation, both located in the municipality of Paraipaba - CE. The results were subjected to analysis of variance and compared by Tukey test (p <0.05), using, for this purpose, the statistical program Assistat. The highest TOC and POC were found in the first soil layer of the forest area. At depth, the concentrations of COP in the area of sugar cane crop were higher. The EstCOT was higher in the forest, however, it was also higher in EstCOP in the area under sugar cane cultivation. The highest concentrations of MOL were found in the first soil layers of the sugar cane cultivated area, but not differing from the soil forest area in depth. The concentration of organic phosphorus was higher than the concentration of inorganic phosphorus in the two areas. Among the organic fractions, obtained by fractionation of Hedley method, the organic bicarbonate fraction P (bic Po) was proportionally the highest one present in the total soil phosphorus. Among the inorganic, the 0.1 hydroxide inorganic P fraction (Pi hid 0.1) appeared in higher concentrations than the others. The highest value of PMAC was obtained in the deepest soil layer of the forest area and the lowest PMAC value was found in the first soil layer of the sugar cane cultivated area. There was negative correlation between the values of both COP and MOL with CMAP values in the area under cane cultivation. The highest values of CMAP were found in layers with lower concentrations of COP and MOL. This trend was not observed in the forested area. Considering the deepest soil layer evaluated (20-30 cm) for the two soil areas, it was found no significant differences for the evaluated characteristics between the two areas. At this soil layer, the influence of the management system was almost null. / Na cultura da cana-de-açúcar, por razões econômicas e ambientais, a queima da palhada, feita para facilitar a colheita e o transporte, vem sendo substituída pela colheita mecanizada. Sabe-se que a manutenção da palhada sobre o solo influencia a dinâmica da água, nutrientes e matéria orgânica, mas seus efeitos ainda não são suficientemente conhecidos. Nesse contexto, o objetivo do presente estudo foi avaliar o efeito do manejo do solo cultivado com cana-de-açúcar sem a queima prévia do canavial para a colheita, comparado com a mata nativa, sobre a matéria orgânica do solo e, por consequência, os efeitos desta sobre o fósforo do solo. Para tanto, foram determinados, nas profundidades de 0 – 2,5, 2,5 – 5, 5 – 10 , 10 – 20 e 20 – 30 cm, os teores de carbono orgânico total (COT) e particulado (COP) e seus respectivos estoques (EstCOT e EstCOP), a matéria orgânica leve (MOL), fracionada pelo método da flotação em água, as concentrações de fósforo orgânico e inorgânico obtidas através da extração sequencial proposta por Hedley et al.(1982) com modificações e a capacidade máxima de adsorção de fósforo do solo (CMAP). As amostras de solo para as análises foram coletadas de uma área sob cultivo de cana-de-açúcar e de uma área contígua sob vegetação nativa, ambas localizadas no município de Paraipaba – CE. Os resultados obtidos foram submetidos à análise de variância e comparados entre si pelo Teste de Tukey (p< 0,05) utilizando-se para tanto, o programa estatístico Assistat. Os maiores teores de COT e COP foram encontrados na primeira camada da área de mata. Em profundidade, os teores de COP na área de cana foram superiores. O EstCOT foi superior na área de mata, no entanto, o EstCOP foi superior na área sob cultivo de cana. As maiores concentrações de MOL foram encontradas nas primeiras camadas da área cultivada, não diferindo da área de mata em profundidade. A concentração de fósforo orgânico foi superior a concentração de fósforo inorgânico nas duas áreas. Entre as frações orgânicas obtidas pelo fracionamento de Hedley, a fração orgânica bicarbonato (Po bic) foi a que obteve maior proporção em relação ao fósforo total do solo. Dentre as frações inorgânicas, a fração inorgânica hidróxido 0,1 (Pi hid 0,1) apresentou-se em maiores concentrações que as demais. O maior valor de CMAP foi obtido na ultima camada da área de mata e o menor valor encontrado na primeira camada da área cultivada. Observou-se correlação negativa entre os valores de COP e MOL com os valores de CMAP na área sob cultivo. Os maiores valores de CMAP foram encontrados nas camadas com menores concentrações de COP e MOL. Essa tendência não foi observada na área de mata. No geral, na ultima camada avaliada (20 – 30 cm), não se observou diferenças significativas para as características avaliadas entre as duas áreas. Nessa profundidade, a influência do sistema de manejo é mínima.

Submitted by Marco Antônio de Ramos Chagas (mchagas@ufv.br) on 2017-07-10T15:40:00Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 412715 bytes, checksum: 6185a5b3a29348506dcf2d3e29618af0 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-07-10T15:40:00Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 412715 bytes, checksum: 6185a5b3a29348506dcf2d3e29618af0 (MD5) Previous issue date: 2001-03-14 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / Com o presente trabalho, objetivou-se estudar a sorção e a labilidade de Cd, Cu, Ni, Pb e Zn em 12 amostras (6 superficiais e 6 subsuperficiais) de Latossolos de Minas Gerais, a fim de verificar quais atributos dos solos estariam regulando tais fenômenos. Foram conduzidos dois experimentos de laboratório: i) um estudo de adsorção, utilizando dez concentrações crescentes dos metais, ajuste dos dados às isotermas de Langmuir e de Freundlich e correlação dos coeficientes com das isotermas as principais características físicas e químicas, mineralógicas das amostras de solo - pH, CTC efetiva, teores orgânico, de carbono argila, gibbsita, caulinita, goethita e hematita; ii) extração de formas lábeis de metais pesados por meio de resina de troca catiônica, a partir da incubação de uma dose dos metais com as amostras de solo e extração em três épocas, aos 15, 30 e 45 dias de incubação. Neste experimento, os tratamentos se originaram de um arranjo fatorial 12x5, sendo 12 amostras de solo e adição de 5 metais. foram Os tratamentos distribuídos delineamento em inteiramente casualizado com três repetições, totalizando 180 experimentais. Os unidades dados de adsorção ajustaram - se adequadamente isotermas, não às havendo diferença entre os graus de ajuste. Os fatores que mais influenciaram a capacidade máxima de adsorção foram pH (Cd e Cu), CTC efetiva (Cu e Ni), teor de hematita goethita (Pb) e de e teor de carbono orgânico (Zn). Os valores do coeficiente a, relacionado ligação, à energia de correlacionaram-s e com os valores de pH e de CTC efetiva para os metais Cd, Cu, Ni e Zn. O coeficiente k da isoterma de Freundlich correlacionou-s e positivamente com os valores de pH e de CTC efetiva (Cd, Cu, Ni e Zn) e com os teores de hematita e de goethita e, negativamente, com os teores de argila e de gibbsita (Pb). O coeficiente n da isoterma de Freundlich correlacionou-s e positivamente com os valores de pH e de CTC efetiva (Cd, Ni, Pb e Zn) e com os teores de hematita e goethita e, negativamente, com os teores de caulinita, gibbsita e argila (Cu). teores Foram de obtidos formas baixos lábeis de metais, o que foi atribuído à intensidade adsorção das dos reações metais de nos colóides do solo. A partir da variação dos teores dasformas lábeis de metais, foi possível separar os solos estudados em dois grupos: i) solos com maior labilidade de metais – LB, LAd, LVwf (2) e ii) solos com menor labilidade de metais – LVe, LVj e LVwf. A maior labilidade foi atribuída à presença de gibbsita e de caulinita, enquanto que a menor labilidade foi atribuída à presença de hematita e de goethita. tempo A de verificada influência do incubação foi de forma mais nítida somente para o Ni, o que foi atribuído rapidez com processam as à grande que se reações de adsorção e à tendência mais pronunciada desse elemento de manter-se retido no solo de forma não específica. Houve diferenças dos teores de formas lábeis de metais entre os horizontes A e B das amostras estudadas. diferenças foram aos teores de Tais atribuídas argila e de carbono orgânico presentes. / The objective of this work was to study the sorption and lability of Cd, Cu, Ni, Pb and Zn in 12 samples (six superficial ones and six subsuperficial) of Latosols in Minas Gerais, Brazil, to verify which soil attributes would be regulating such phenomena. Two laboratory experiments were conducted: (i) an adsorption study, using ten increasing concentrations of metals, fitting of the data to the Langmuir and Freundlich isotherms and their coefficient correlation with the main chemical, physical and mineralogical characteristics of soil samples - pH, Effective CEC, contents of organic carbon, clay, gibbsite, kaolinite, goethite and hematite; (ii) extraction of labile forms of heavy metals by means of cation- exchange resin, from incubation of a metal dose with the soil samples and extraction at three different time periods, 15, 30 and 45 incubation days. The experimental treatments originated from a 12 x 5 factorial arrangement, with 12 soil samples and 5- metal addition, arranged in a randomized complete design with three repetitions, totaling 180 experimental units. The adsorption data fit adequately to the isotherms, with no difference among the fitting degrees. The factors which most influenced the maxim um adsorption capacity were pH (Cd and Cu), Effective CEC (Cu and Ni), goethite and hematite contents (Pb) and organic carbon content (Zn). The a coefficient values, related to the bonding energy, were correlated with the pH and Effective CEC values for th e metals Cd, Cu, Ni and Zn. The k coefficient of the Freundlich isotherm was positively correlated with the pH and Effective CEC values (Cd, Cu, Ni and Zn) and with the hematite and goethite contents and, negatively, with the clay and gibbsite contents (Pb). The n coefficient of the Freundlich isotherm was positively correlated with the pH and Effective CEC values (Cd, Ni, Pb and Zn) as well as with hematite and goethite contents and, negatively, with the kaolinite, gibbsite and clay (Cu) contents. Low contents of labile metal forms were obtained, what was attributed to the intensity of the metals adsorption reactions in the soil colloids. From the variation content of the metal labile forms, it was possible to group the soils into two types: (i) soils with greater metal lability - LB, LAd, LVwf (2) - and (ii) soils with smaller metal lability - LVe, LVj and LVwf. Greater lability was attributed to the presence of gibbsite and kaolinite, whereas smaller hematite and lability goethite. was attributed Incubation time to the influence presence was of more clearly felt only for Ni, what was attributed to the great speed the adsorption reactions are processed and this element's most pronounced tendency to be retained in the soil in a non-specific form. There were differences in the contents of labile metal forms between the A and B horizons samples. Such differences were attributed to the clay and organic carbon contents present. / Dissertação importada do Alexandria

Submitted by Reginaldo Soares de Freitas (reginaldo.freitas@ufv.br) on 2016-11-10T17:53:57Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 857750 bytes, checksum: 5be91164a48525eb79a1b72c200dea7f (MD5) / Made available in DSpace on 2016-11-10T17:53:57Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 857750 bytes, checksum: 5be91164a48525eb79a1b72c200dea7f (MD5) Previous issue date: 2005-02-28 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / A cromatografia de troca iônica é uma técnica que há décadas vem sendo estudada, mas apenas recentemente começou a ser amplamente difundida na purificação de macromoléculas. Para se conhecer os fundamentos e aplicações desta técnica, foi realizada uma revisão sobre o assunto, no formato de artigo, enfocando principalmente a purificação de proteínas. Foram abordados tópicos como a estrutura protéica, o mecanismo de troca iônica, os diversos fatores que influenciam este processo e apresentados exemplos de aplicação da cromatografia de troca iônica na purificação de proteínas. Para que esses processos sejam economicamente viáveis e operacionalmente seguros devem ser otimizados, sendo importante o conhecimento do equilíbrio termodinâmico do processo. Foram determinadas as isotermas de adsorção para as proteínas α-lactoalbumina (α-la) e β-lactoglobulina (β-lg) em uma coluna de troca iônica em sistemas monocomponentes, a quatro temperaturas (283.15 K, 293.15 K, 303.15 K e 313.15 K). Dentre os cinco diferentes tipos de modelos de isotermas ajustados, os modelos de Langmuir, Jovanovic e Toth apresentaram os melhores resultados. A análise termodinâmica baseada na equação não-linear de van t Hoff demonstrou que o processo de troca iônica para as duas proteínas nas condições estudadas é endotérmico, entropicamente dirigido, ocorrendo de maneira espontânea (∆G0ad < 0) com o aumento da temperatura. Por fim, foram estudados sistemas multicomponentes formados por α-la e β-lg em diferentes proporções (1:1, 1:3, 3:1 e 1:2). Foi proposta uma modificação no método de análise frontal empregado para a determinação das isotermas de adsorção competitivas. Ao invés do método proposto por Jacobson et al. (1987) para sistemas multicomponentes, foi utilizado o método proposto por Jacobson et al. (1984) para sistemas monocomponentes, aplicado simultaneamente para os diferentes compostos do sistema. O modelo competitivo de Langmuir se ajustou satisfatoriamente aos dados experimentais, comprovando que a alternativa proposta pode ser aplicada a sistemas multicomponentes formados por macromoléculas. / The ion-exchange chromatography is a technique that has been studied at a long time, but just now began to be diffused to macromolecules purification. To a better understanding of this technique, a review was made, focusing mainly the purification of proteins. It was seen topics as protein structure, the mechanism of ion- exchange, the factors that influence this process and many examples of application of ion-exchange chromatography in the proteins purification. For these processes to be economically viable and operationally safes, they should be optimized, being important the knowledge of the thermodynamic equilibrium of the process. It was obtained the adsorption isotherms of α-lactalbumin (α-la) and β-lactoglobulin (β-lg) presents in single-component systems, in a ion-exchange column at four temperatures (283.15 K, 293.15 K, 303.15 K and 313.15 K). The adjustment of five different isotherm models was verified, and the Langmuir, Jovanovic and Toth models presented the best results. Thermodynamic analysis based on the non-linear van't Hoff equation demonstrated that the process of ion-exchange of both proteins in the studied conditions is endothermic, entropically driven, occurring spontaneously (∆G0ad < 0) with the increase of temperature. Finally, it was studied multicomponent systems formed for α-la and β-lg at different proportions (1:1, 1:3, 3:1 and 1:2). A modification was proposed in the frontal analysis method used for the determination of competitive adsorption isotherms. Instead of the method proposed by Jacobson et al. (1987) for multicomponent systems, the method proposed by Jacobson et al. (1984) for single-component systems was used, applied simultaneously for each compound of the complex system. The competitive Langmuir model was adjusted satisfactorily to the experimental data, showing that this alternative method can be applied to multicomponent systems formed by macromolecules.