Orientador: Ricardo Enrique Medrano / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Fisica Gleb Wataghin / Made available in DSpace on 2018-07-15T04:08:01Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Oliveira_JoaoSandovalBittencourtde_M.pdf: 946986 bytes, checksum: 7e4a81f7f0ad4fad8937956eaca1ba76 (MD5) Previous issue date: 1977 / Resumo: A relaxação de tensões oferece um meio para se avaliar a deformação dinâmica dos metais. Várias equações previamente sugeridas, relacionando a taxa de tensão e a tensão aplicada, as quais evitam a indeterminação da rigidez da máquina, foram empregadas para a análise das experiências, realizadas em temperatura ambiente. Foi encontrada, para uma lei de potência, uma boa, concordância com a aplicação do método de Li e do método do ponto de inflexão para as amostras de zinco. Para o caso do magnésio também foi encontrada que essa lei descreve e seu comportamento plástico. Os parâmetros da equação de Li ( lei de potência ), são discutidos em termos da tensão inicial e da densidade de deslocações móveis. Também foi feita a determinação do volume de ativação, sendo veríficado que ele depende somente da tensão aplicada / Abstract: Stress relaxation offers a mean for avaluating the deformation dynamics of metals. Several equations have been proposed to relate the stress rate to the applied stress, which avoid the indeterminacy of machine stiffness. These equations are applied to this type of experiments, at room temperature. The power law is founded in agreement with experiment by using either the Li's or the inflexion point methods for zinc and magnesium. The parameters of Li's equation ( Li's law ) are discussed in terms of initial stress and mobile dislication density. In addition activation volume is measured and it is found to be only function of applied stress / Mestrado / Física / Mestre em Física

Memoria para optar al título de Químico / En esta Memoria de Titulo se estudiaron y aplicaron dos metodologías de extracción y/o remoción de metales pesados, específicamente Cu(II) y Zn(II) a partir de soluciones acuosas ácidas que simulan riles de mina. Las metodologías empleadas fueron a) las de microencapsulación de extractantes no-específicos en matrices poliméricas y b) el uso de silicatos de magnesio nano-estructurados. Respecto al uso de las microcápsulas, se requirió sintetizar una matriz sólida porosa mediante un proceso de polimerización radicalaria in situ, empleando los monómeros estireno y etilenglicol-dimetacrilato y los extractantes comerciales LIX 860 N-IC (una hidroxima quelante para Cu) y PC-88A (compuesto alquilfosfónico para Zn). En el caso de la oxima, se sintetizó primero la matriz polimérica y se impregnó posteriormente en ella el extractante. En el caso del compuesto alquilfosforado, el extractante se adicionó directamente durante la síntesis. Ambos tipos de microcápsulas permitieron extraer eficientemente los iones metálicos desde las soluciones acuosas, mediante un proceso de adsorción química basado en la reacción de intercambio iónico entre los cationes a extraer y los hidrógenos ácidos de ambos extractantes. Respecto al empleo de los silicatos de magnesio nano-estructurados, estos fueron preparados mediante un método simple y de bajo costo a partir de Na2SiO3 y Mg(OH)2, generando una nano-estructura de carácter básico que permite remover los iones metálicos mediante los grupos hidróxilos y poli-silanoles generados en su síntesis. Se procedió a caracterizar física y químicamente ambos tipos de compuestos (las microcápsulas y los nano-silicatos) mediante diferentes metodologías analíticas, procediéndose posteriormente a realizar con ellos pruebas de adsorción metalúrgicas, contactándolos con soluciones acuosas contenedoras de los iones metálicos a adsorber, bajo diferentes condiciones experimentales. Las pruebas con las microcápsulas se realizaron tanto en reactores discontinuos en batch, como mediante el empleo de columnas continuas empacadas con las microesferas. En este caso, se efectuaron también pruebas de desorción (stripping) de los metales desde ellas, mediante contacto con soluciones concentradas de H2SO4. Las pruebas de extracción con los compuestos nano-estructurados se efectuaron solamente en reactores discontinuos. Como resultado global se puede indicar que ambas metodologías resultaron ser muy eficientes, presentando particularidades cada una de ellas, que las tornan alternativas promisorias en el tratamiento de aguas contaminadas con metales pesados.

El magnesio y sus aleaciones presentan características de biocompatibilidad, biodegradabilidad y propiedades mecánicas similares a las del hueso humano, por lo que constituyen materiales adecuados para la fabricación de implantes de reparación ósea. Sin embargo, su velocidad de degradación en el ambiente fisiológico es demasiado alta, lo que representa una desventaja para dichas aplicaciones. La aleación de Mg AZ91D posee propiedades mecánicas similares a las del hueso humano y es una de las estudiadas para aplicaciones biomédicas. En el presente trabajo de Tesis se realizó el estudio de diferentes recubrimientos con la finalidad de incrementar la resistencia a la corrosión de la aleación de Mg AZ91D en medio fisiológico simulado. Las películas fueron caracterizadas morfológica y composicionalmente mediante distintas técnicas y sus propiedades anticorrosivas fueron evaluadas mediante técnicas electroquímicas en solución fisiológica simulada. En primer lugar, se analizó el efecto inhibidor del nitrato de cerio, el ácido ascórbico (HAsc) y el citrato y tartrato de sodio (NaCit y NaTar) para la aleación de Mg AZ91D en solución fisiológica simulada. A partir de los resultados obtenidos, se generaron potenciostáticamente diferentes recubrimientos en soluciones que contenían Ce(NO3)3 y aditivos. La caracterización mediante las técnicas EDX y XPS de los recubrimientos obtenidos a partir de soluciones a base de Ce(NO3)3 verificó que los mismos estaban compuestos por óxidos de Ce3+ y Ce4+. Dentro de las películas base cerio, aquella obtenida en presencia de HAsc fue homogénea, compacta, cubrió completamente al sustrato y demostró poseer las mejores características anticorrosivas. Las propiedades protectoras fueron atribuidas tanto a la presencia de especies de Ce que bloquean los sitios catódicos del sustrato como a la capacidad del HAsc para formar quelatos insolubles sobre la superficie del mismo. Esta película fue utilizada como base para la formación de nuevos recubrimientos. Por un lado, se la modificó con especies de Ag, consiguiéndose un recubrimiento con propiedades antibacteriales. Luego, se electrosintetizó un recubrimiento doble con polipirrol (PPy) donde se obtuvieron estructuras huecas interesantes desde el punto de vista de aplicaciones biomédicas como la liberación de fármacos. Más adelante, se sintetizó potenciostáticamente un recubrimiento a base de Ce y NaTar. La protección anticorrosiva fue atribuida tanto a la presencia de especies Ce3+ y Ce4+ en la película como a la formación de tartrato de cerio (CeTar), el cual ha sido reportado como inhibidor de la corrosión. La aleación recubierta con esta película también fue un sustrato apropiado para la posterior polimerización de PPy. Por último, se analizó el comportamiento de recubrimientos epoxi. Se encontró que la formación previa de una película base Ce, incrementó la adherencia del epoxi a la superficie, lo que permitió la obtención de un recubrimiento doble con muy buenas propiedades anticorrosivas. Luego, se sintetizaron compuestos de PPy y PPy/Ag en polvo y se añadieron al material epoxi antes de su aplicación. La presencia de estos compuestos produciría un sellamiento de poros de la matriz epoxi y a su vez introduciría las propiedades inhibitorias de la corrosión del PPy, llevando a una mejora en las propiedades anticorrosivas. / Magnesium and its alloys have characteristics of biocompatibility, biodegradability and mechanical properties similar to those of human bone, so they are suitable materials for the manufacture of bone repair implants. However, their degradation rate in the physiological environment is too high, which is a disadvantage for such applications. The AZ91D Mg alloy has mechanical properties similar to those of human bone and is one of the alloys studied for biomedical applications. In the present Thesis work the study of different coatings was carried out In order to increase the corrosion resistance of the AZ91D Mg alloy in a simulated physiological medium. The films were characterized morphologically and compositionally using different techniques and their anticorrosive properties were evaluated using electrochemical techniques in simulated physiological solution. Firstly, the inhibitory effect of cerium nitrate, ascorbic acid (HAsc) and sodium citrate and tartrate (NaCit and NaTar) was tested for Mg alloy AZ91D in simulated physiological solution. From the obtained results, different coatings were potentiostatically generated in solutions containing Ce(NO3)3 and additives. The characterization by EDX and XPS techniques of the coatings generated from solutions based on Ce(NO3)3, confirmed that they were composed of Ce3+ and Ce4+ oxides. Among cerium-based films, the one obtained in the presence of HAsc was homogeneous, compact, completely covered the substrate and showed the best anticorrosive characteristics. The protective properties were attributed both to the presence of Ce species that block the cathodic sites of the substrate and to the ability of HAsc to form insoluble chelates on the surface. This film was used as a base for the formation of new coatings. On the one hand, it was modified with Ag species, achieving a coating with antibacterial properties. Then, a double coating with polypyrrole (PPy) was electrosynthesized, obtaining interesting hollow structures from the point of view of biomedical applications such as drug delivery. Later, a coating based on cerium and NaTar was potentiostatically synthesized. The anticorrosive protection was attributed both to the presence of Ce3+ and Ce4+ species in the film and to the formation of cerium tartrate (CeTar), which has been reported as a corrosion inhibitor. The alloy coated with this film was also a suitable substrate for the subsequent polymerization of PPy. Finally, the behavior of epoxy coatings was analyzed. It was found that the previous formation of the Ce based film, increased the adherence of the epoxy film to the surface which made it possible to obtain a double coating with very good anticorrosive properties. Then, PPy and PPy/Ag powder compounds were synthesized and added to the epoxy material before application. The presence of the compounds would seal the pores of the epoxy matrix and at the same time would introduce the corrosion inhibitory properties of PPy, leading to an improvement in the anticorrosive properties.

[pt] O sulfato de magnésio se caracteriza como um possível co-produto de alguns processos hidrometalúrgicos envolvendo concentrados minerais portadores desse metal quando submetidos à lixiviação envolvendo ácido sulfúrico. Dentro do contexto dos fluxogramas de processamento desses concentrados, uma etapa bastante comum é a neutralização da solução, usualmente levada a efeito por meio da solubilização de óxido de cálcio. Este, por sua vez, pode ser substituído por óxido de magnésio desde que determinadas propriedades, tais como superfície de contato e reatividade, estejam adequadas aos requisitos desta etapa. Desta forma, o processo de decomposição térmica do sulfato de magnésio, aparentemente, não se configura como uma possível rota de processamento visto que ocorre numa temperatura de aproximadamente 1100 graus Celsius, significativamente alta para a formação de um óxido de magnésio que atenda às condições necessárias para uma neutralização eficiente. O estudo termodinâmico realizado sugere que na presença de agentes redutores como o carbono, ocorre uma diminuição na temperatura, para aproximadamente 400 graus Celsius, a partir da qual a transformação do sulfato em óxido de magnésio é teoricamente viável. Assim sendo, os objetivos do trabalho de pesquisa estão associados com a avaliação do comportamento do sistema reacional constituído por MgSO4 quando na presença de carbono oriundo de carvão vegetal. O estudo contempla também a caracterização dos materiais obtidos a fim de verificar a obtenção do MgO e avaliar se as propriedades do material encontram-se adequadas para a sua utilização como agente regulador de pH tal como o CaO. Desta forma, além das técnicas de microscopia eletrônica de varredura e difração de Raios-X, também é prevista a quantificação da reatividade do produto em soluções ácidas. As análises realizadas com as variáveis, excesso de agente redutor, temperatura, vazão de arraste e homogeneidade da amostra, mostraram que a temperatura é a variável que mais influência a decomposição do MgSO4. Entre todos os ensaios analisados, os experimentos a 900 graus Celsius e com tempos de 25 e 30 minutos foram os que indicaram os melhores resultados experimentais de conversão, atingindo uma conversão próxima de 100 por cento. As análises de caracterização, em DR-X e MEV/EDS, indicaram que o MgO foi formado ao fim da reação. O teste de reatividade indicou que o MgO obtido pode ser utilizado como regulador de pH, atendendo a proposta do trabalho. / [en] Magnesium sulfate is characterized as a possible co-product of some Hydrometallurgical Processes involving mineral concentrates that has this metal when subjected to leaching involving sulfuric acid. In the context of the processes flowchart, a fairly common step is the neutralization of the solution that usually takes effect through the solubility of calcium oxide. This, in turn, can be substituted for magnesium oxide as long as these properties, such as contact surface and reactivity, are suitable for the requirements of this step. Thus, the thermal decomposition process of magnesium sulfate, apparently, it is not configured as a possible processing route because it occurs at a temperature of approximately 1100 Celsius degrees, significantly elevated for the formation of a magnesium oxide which satisfies the conditions necessary for a neutralization efficient. The thermodynamic study suggests that in the presence of reducing agents such as carbon, a decrease in the temperature occurs to approximately 400 Celsius degrees, where the conversion of sulfate to magnesium oxide is theoretically viable. Thus, the objectives of the research work are associated with an evaluation of the behavior of the reactive system constituted by MgSO4 when in the presence of carbon provided from the charcoal. The study also contemplates the characterization of the materials obtained in order to verify the attainment of MgO and to evaluate how the properties of the material are suitable for their use as a pH regulating agent such as CaO. Thus, in addition to the techniques of scanning electron microscopy and X-ray diffraction, it is also expected the quantification of the reactivity of the product in acidic solutions. The analyzes performed with the variables, excess of reducing agent, temperature, drag flow and homogeneity of the sample, showed that temperature is the variable that most influences the decomposition of MgSO4. Among all the analyzed tests, the experiments at 900 Celsius degrees and with 25 and 30 minute were that indicated the best experimental results of conversion, reaching a conversion close to 100 percent. The characterization analyzes, in DR-X and MEV/EDS, indicated that MgO was formed at the end of the reaction. The reactivity test indicated that the obtained MgO can be used as pH regulator, attending the work proposal.

[pt] Em processos de lixiviação sulfúrica de concentrados minerais contendo magnésio, é comum que este metal permaneça em solução após as etapas de neutralização e precipitação seletiva de impurezas. Sob a perspectiva de integração mássica desse material, é possível utilizar o MgSO4.7H2O obtido como um precursor na formação de MgO que, por sua vez, pode ser empregado nas etapas de neutralização dos fluxogramas de processo em substituição aos insumos tradicionalmente empregados e adquiridos pela indústria. Desta forma, os processos de decomposição redutora se apresentam como uma alternativa para a redução da temperatura de processamento do MgSO4.7H2O, incorporando aos produtos um melhor desempenho quanto à reatividade. Dentro desse contexto, o presente trabalho tem como objetivo apreciar o processo de decomposição redutora deste sal na presença de hidrogênio, entender o comportamento do sistema reacional e caracterizar os produtos reacionais, via MEV/EDS, ICP/OES e FTIR. O estudo termodinâmico através do software Medusa confirmou a alta solubilidade entre o sulfato e o magnésio e o software HSC certificou que a presença de um agente redutor é significante, pois há uma diminuição considerável de temperatura do processo. Já o estudo experimental da decomposição em atmosfera redutora indica que é possível transformar o referido sulfato no óxido de interesse em temperaturas abaixo de 800 graus Celsius o que, por sua vez, caracteriza-se como uma redução de pelo menos 400 graus Celsius quando comparado com o mesmo processo em atmosfera não redutora. A reatividade do produto final foi classificada como adequada, de acordo com a metodologia proposta, atingindo a faixa de pH básico dentro do intervalo de tempo apropriado (abaixo de 120 s). Com isso, o estudo indica que o referido processo unitário pode se configurar, de fato, como uma alternativa para a diminuição da temperatura de decomposição do MgSO4.7H2O. / [en] In sulfuric leaching processes of mineral concentrates containing magnesium, it is common for this metal to remain in solution after the steps of neutralization and selective precipitation of impurities. Removing the liquors can easily be achieved by crystallization of the sulfate in the heptahydrate form. From the perspective of the mass integration of this material, it is possible to use the MgSO4.7H2O obtained as an intermediate in MgO formation which, in return, can be used in the neutralization steps of the process flowcharts instead of the inputs traditionally used and acquired by the industry. To this end, the resulting oxide must have a high surface area and, consequently, a high acid reactivity. Considering the simple decomposition of the magnesium salt, the temperature which this reaction occurs is high so that such properties are incorporated into the product. In this way, the reductive decomposition processes are presented as an alternative for the reduction of the processing temperature of the MgSO4.7H2O, incorporating a better performance in the reactivity to the products. In this context, the present work aims to evaluate the process of reductive decomposition of this salt in the presence of hydrogen, to understand the behavior of the reaction system and to characterize the reaction products, via MEV/EDS, ICP/OES and FTIR. The experimental study of the decomposition in reducing atmosphere indicates that it is possible to transform said sulfate into the oxide of interest at temperatures below 800 Celsius degrees which, in return, is characterized as a reduction of at least 400 Celsius degrees when compared to the same process in a non-reducing atmosphere. The reactivity of the final product was classified as adequate, according to the proposed methodology, reaching the basic pH range within the appropriate time interval (below 120s). Thus, the study indicates that the said unitary process can in fact be configured as an alternative for the decrease in the decomposition temperature of MgSO4.7H2O.

Las sales han sido estudiadas, con fines de estabilización de carreteras, desde hace varias décadas; entre las diversas opciones de sales estudiadas con fines de utilizarlos como aditivo estabilizador tenemos al cloruro de potasio, el cloruro de magnesio, el cloruro de bario, el nitrato de sodio, el carbonato de sodio, el cloruro de calcio, el cloruro de sodio, entre otros; sin embargo y por razones económicas, solo algunas de las sales antes mencionadas han podido ser aplicadas como aditivo en la estabilización de carreteras. De las diversas opciones de estabilización de carreteras usando sales, en la presente investigación se analiza las ventajas técnicas, económicas y ambientales que se obtiene de aplicar el cloruro de Magnesio (Bischofita) en comparación con el cloruro de Calcio, producto que se intenta introducir (Bischofita) para estabilizar carreteras en el Perú frente al empleo del cloruro de calcio, ampliamente conocido en nuestro país. El presente informe de investigación que presentamos se estructuró en nueve capítulos que cubren aspectos generales relacionados con el tema de investigación (Capítulo I), un marco teórico acerca de las carreteras no pavimentadas (Capítulo II), el proceso de estabilización de suelos en carreteras no pavimentadas (Capítulo III), el caso de estabilización con cloruro de calcio (Capítulo IV), el caso de estabilización de carreteras con Bischofita (Capítulo V), la metodología seguida en el trabajo de campos (Capítulo VI), la evaluación económica de los Aditivos (Capítulo VII), la determinación de las ventajas técnicas de los aditivos (Capítulo VIII) y la determinación del impacto ambiental de los aditivos estabilizadores (Capítulo IX); además, el presente informe de investigación presenta otras secciones tales como las conclusiones, recomendaciones, anexos, bibliografía consultada entre otros, que complementan y expresan en forma sintética los resultados y otros aspectos relevantes de la presente investigación que dejamos a su consideración.

[pt] O presente trabalho apresenta um estudo preliminar sobre a síntese de membranas macroporosas de óxido de magnésio, com uma faixa de porosidade estreita e homogênea, mediante uma técnica reprodutível e visando sua aplicação futura na separação de substâncias gasosas impossíveis de serem separadas por métodos convencionais. As membranas foram criadas a partir da sinterização das respetivas nanopartículas obtidas pelo método sol-gel/nano matriz, usando nitrato de magnésio como precursor principal e álcool polivinílico, PVA, como matriz das nanoestruturas. Foram avaliados diferentes parâmetros de pressão e temperatura de sinterização. As amostras obtidas foram analisadas por MEV, DRX, BET e Porosimetria por Intrusão de Mercúrio (PIM). Os resultados mostram que o material obtido apresenta tamanho de partículas uniforme, confirmando assim a sinterização. O tamanho de cristalito médio foi de 160nm, sendo que o tamanho médio de grãos foi de 450nm; os materiais que apresentaram melhores propriedades foram aqueles sinterizados a 1000 e 1100 graus Celsius com pressão de 173MPa, e a 1000 graus Celsius com 260MPa. A macroporosidade obtida se encontra numa faixa muito perto do limite com a mesoporosidade, sendo que quase 97 por cento dos macroporos estão entre 50 e 150nm de raio. Os resultados indicam que a técnica foi reprodutível e a faixa de poros é razoavelmente estreita, o que permitirá aplicar a membrana na separação de substâncias específicas. / [en] This work present a preliminary study on the synthesis of macroporous membranes of magnesium oxide with a homogeneous and a narrow range of porosity obtained by a reproducible technique, which aims their future application in the separation of gaseous substances impossible to separate by conventional techniques. The membranes were obtained by the sintering of the respective nanoparticles which were obtained by the sol-gel/nanotemplate technique, using a magnesium nitrate as the main precursor and polyvinyl alcohol, PVA, as a template of the nanostructures. Pressure and Temperature were the sintering parameters evaluated in the present research. The samples obtained were analyzed by SEM, XRD, BET, and Intrusion Mercury Porosimetry (IMP). The results show uniformity in the particles size of the material, confirming the sintering process. The average crystallite size was 160nm, and the average grain size was 450nm, the samples showing better properties were those sintered at 1000 and 1100 Celsius degrees at a pressure of 173MPa, and 1000 Celsius degrees at 260MPa. The range macroporosity obtained limit with the mesoporosity, nearly 97 per cent of the macropores is between 50 and 150nm radius. The results indicate that the technique is reproducible and the pores range is reasonably small, this will allow to apply the membrane in the separation of certain substances.

[pt] Nos últimos anos, a crescente preocupação com meio ambiente e a empatia da sociedade com produtos sustentáveis têm fomentado o uso da celulose. A celulose é um biopolímero extensamente estudado pela humanidade em virtude de ser renovável, numerosa e em função de suas propriedades químico/físicas compatíveis com diversas finalidades. Neste trabalho, foi feito um estudo das fibras de celulose antes e após serem tratadas por diferentes concentrações de hidróxido de magnésio contidas em solução de PVA. O óxido de magnésio também se fez presente em sua forma calcinada. Métodos distintos foram realizados com a finalidade de aperfeiçoar o processo. Foi feita uma avaliação termodinâmica a fim de estudar os processos reacionais decorrentes da metodologia de síntese. Os materiais foram caracterizados por técnicas de MEV e DRX. Os resultados dos tratamentos e as propriedades das fibras foram avaliados por termogravimetria e análise cinética. O tipo de processo e a concentração do MgO e Mg(OH)2 usados no tratamento tiveram influência sobre o resultado no que tange ao comportamento térmico das amostras. Para a celulose pura o valor da energia de ativação foi de 53,702 kJ/mol e no caso da amostra VI o valor obtido foi de 43,64 kJ/mol. A amostra VI apresentou um valor inferior de Ea quando comparada à celulose pura, isso representa um menor consumo de energia para ocorrer a degradação térmica da fibra em atmosfera inerte, o que sugere um efeito catalítico dos íons de magnésio adsorvidos na celulose. Todas as amostras tratadas apresentaram características e propriedades diferentes da fibra inicial. Estudos mais detalhados se fazem necessários a fim de otimizar o processo e inferirem uma possível aplicação industrial das fibras tratadas. / [en] Over the last few years, the growing concern about the environment and society s empathy towards sustainable products has instigated the use of cellulose. Cellulose is a biopolymer extensively studied by mankind given it s of renewable quality, it s numerous and because of its chemical and physical qualities that are compatible with a variety of means. For this project, a study of cellulose fibers was held before and after they were submitted to various concentrations of magnesium hydroxide, in its physical state and in solvents of PVA. Magnesium oxide was also present in its calcinated (powdered) form. Contrasting methodologies were applied in order to perfect the process. A thermodynamic evaluation was made to study the reaction processes resulting from the synthesis methodology. The materials were characterized by MEV and DRX. The results of the treatments and the properties of the fibers were evaluated by thermogravimetry and kinetic analysis. The type of process and the concentration of MgO and Mg(OH)2 used in the treatment were influential in the result when it comes to thermal behavior. For the pure cellulose the value of the activation energy was 53,70 kJ/mol and in the case of sample VI the obtained value was 43.64 kJ/mol. The sample VI presented a lower value of Ea when compared to the pure cellulose, this represents a lower energy consumption to occur the thermal degradation of the fiber under inert atmosphere, which suggests a catalytic effect of the magnesium ions adsorbed on the cellulose. All of the samples showed substances and characteristics that differed from them original fiber. More detailed studies became necessary to optimize the process and interfere in a possible industrial application of the treated fibers.

Orientador: Carlos Alexandre Costa Crusciol / Coorientador: James Mabry McCray / Banca: Rafael Otto / Banca: Raffaella Rossetto / Banca: Ciro Antonio Rosolem / Banca: Henrique Coutinho Junqueira Franco / Resumo: Objetivou-se avaliar o efeito do fornecimento de concentrações de Mg2+e K+, e da aplicação foliar de Mg2+ no desenvolvimento da raiz e parte aérea, bem como possíveis alterações no estado nutricional e na partição de carboidratos em plantas de cana-de-açúcar. Para tanto, três estudos foram conduzidos: i) avaliação do efeito de concentrações de Mg2+ (controle e deficiente) no desenvolvimento de plantas de cana-de-açúcar; ii) alterações metabólicas e nutricionais na cana-de-açúcar decorrentes do desequilíbrio de Mg2+ causado pelo alto nível de K+; iii) eficiência da aplicação foliar de Mg2+ em plantas de cana-de-açúcar cultivadas em nutrição variada de K+ e Mg2+. Os experimentos foram conduzidos em casa de vegetação e as plantas cultivadas em solução nutritiva. Foram avaliados: o teor de clorofila nas folhas, parâmetros morfológicos das raízes (comprimento e diâmetro radicular), produção de matéria seca das partes da planta, composição nutricional e partição de amido, sacarose e açúcares redutores nas diferentes partes da planta. No geral, o adequado fornecimento de Mg2+ levou a maior produção de matéria seca, concentração de sacarose nos colmos e relação raiz/parte aérea. Clorofila a, b e carotenoides foram menores em plantas deficientes em Mg2+. Ademais, foi observado maior concentração de amido e açúcares solúveis nas folhas e menor concentração de sacarose nos colmos destas plantas. Além disso, plantas deficientes em Mg2+ tiveram menor comprimento radicular e maior diâmetro, do que as quais apresentaram maior concentração de K+ na raiz e maior translocação deste cátion para a parte aérea. O aumento da concentração de K+ na solução nutritiva reduziu a concentração de Mg2+ nas raízes, folhas novas, folhas velhas e colmos da cana-de-açúcar, mesmo nas plantas controle de Mg2+. Independente da nutrição com Mg2+, no maior nível de K+, todos os parâmetros ... / Abstract: The aim of this study was to evaluate the effect of Mg2+ and K+ concentrations, and Mg2+ foliar application on the root and shoot growth, as well as to check the alterations on the nutritional status and carbohydrates partitioning in sugarcane plants. For this purpose, three studies were conducted: i) evaluation of the effect of Mg2+ concentrations (adequate and deficient) on the sugarcane plants development; ii) metabolic and nutritional alterations in sugarcane due to Mg2+ imbalance caused by K+ high level; iii) efficiency of the Mg2+ foliar application in sugarcane plants grown under varied levels of K+ and Mg2+. The experiments were estabilished in greenhouse and the plants grown in nutrition solution. The evalutions were: leaf chlorophyll content, root morphological parameters (length and root diameter), dry matter production of plant parts, nutritional composition and starch, sucrose and reducing sugars partitioning in the different plant parts. In general, the adequate supply of Mg2+ resulted in higher dry matter production, sucrose concentration in the stalks and root/shoot ratio. Chlorophyll a, b and carotenoids were lower in Mg2+ deficient plants. Moreover, higher concentration of starch and soluble sugars were observed in the leaves and lower starch concentration in the stalks of these plants. Besides, Mg-deficient plants had shorter root length and larger diameter, which presented higher K+ concentrations in the root and higher translocation of this cation to the ... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Doutor

Ingeniero Civil Mecánico / Ante la búsqueda de alternativas a los recursos energéticos basados en la combustión de combustibles fósiles globalmente se ha aumentado la investigación para implementar el uso de energías renovables no convencionales que sean limpias y no contaminantes. Es por esto que surge la alternativa de las celdas sólidas de conversión de energía, que convierten la energía química de un combustible gaseoso en electricidad realizando una serie de reacciones electroquímicas sin hacer combustión. Debido a esto, las celdas sólidas de conversión de energía no se rigen por el ciclo de Carnot, por lo que las celdas sólidas de conversión de energía poseen mayores eficiencias que las tecnologías tradicionales que si utilizan la combustión. Pero las aplicaciones comerciales de las celdas están limitadas por los altos costos de los materiales que las componen, es por esto que la investigación se enfoca en la reducción de los costos de los materiales a utilizar. El objetivo general de este tema de memoria es la fabricación y caracterización de una aleación de La0.8Sr0.15Ba0.05Ga0.8Mg0.2O3-d como material de electrolitos para celdas sólidas de conversión de energía. En particular se estudiará la estructura cristalina y morfología de nanopolvos de LSBGM, se fabricaran discos densificados de LSBGM y se estudiará la conductividad iónica del compuesto, comparando sus propiedades con los materiales de la literatura y con una aleación de La0.8Sr0.2Ga0.8Mg0.2O3-d. Los alcances del trabajo contemplan la fabricación de LSGM y LSBGM, mediante método sonoquímico y sol-gel para la posterior fabricación de discos densificados para estudiar su conductividad iónica, no se considera la fabricación de una celda sólida de conversión de energía, si no el estudio de materiales que pueden formar un electrolito para estas celdas. Dentro de los resultados obtenidos, se tiene un tamaño de partículas de aproximadamente 271 nm para LSBGM y 465 nm para LSGM, y se obtienen conductividades iónicas de s = 0,038 [S/cm] para LSBGM a 600ºC y s = 0,037 [S/cm] para LSGM a 600ºC. Finalmente se logra fabricar una aleación de La0.8Sr0.15Ba0.05Ga0.8Mg0.2O3-d mediante el método sol-gel, con propiedades eléctricas similares a las reportadas en la literatura.