Orientador : Anibal Eugenio Vercesi / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia / Made available in DSpace on 2018-07-17T18:22:12Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Valle_ValderezGarciaRodrigues_M.pdf: 2841589 bytes, checksum: 9ef7f58d4f8f66dce35b175b05e4397a (MD5) Previous issue date: 1986 / Resumo: Este trabalho descreve experimentos mostrando que safranina, em concentrações geralmente empregadas para monitorar o potencial elétrico da membrana mitocondrial, causa efeitos indesejáveis sobre o transporte de 'CA POT. ++' por mitocôndrias de fígado. Nossas observações indicam que: (i) Safranina potencializa a descarga espontânea de 'CA POT. ++' mitocondrial induzida por fosfato ou acetoacetato. A liberação de 'CA POT. ++' é paralelamente acompanhada pela potencialização da liberação do estado respiratório - 4 ' e pela potencialização do aumento de volume mitocondrial, indicando uma ação generalizada do corante sobre a membrana mitocondrial. (ii) O efluxo do 'CA POT. ++ ' mitocondrial induzido por hidroperóxido é estimulado na presença de safranina mesmo na presença de estabilizadores de membrana como 'MG POT. ++' e ATP. Conclui-se que o uso de safranina para indicar mudanças no potencial elétrico de membrana durante o transporte de 'CA POT. ++' por mitocôndrias deve ser evitado ou devem ser tomados cuidados especiais. ...Observação: O resumo, na íntegra, poderá ser visualizado no texto completo da tese digital / Abstract: This work describes experiments showing that safranine, at the concentrations usually employed as a probe of mitochondrial membrane potential, causes significant undesirable side effects on 'CA POT. ++' transport by liver mitochondria. The major observations are: (i) safranine potentiates the spontaneous 'CA POT. ++' release from liver mitochondria induced by phosphate or acetoacetate. This is paralelled by potentiation of the release of state -4 -respiration and of the rate of mitochondrial swelling, indicating a generalized effect of the dye on the mitochondrial membrane; (ii) The efflux of mitochondrial 'CA POT. ++induced by hidroperoxide is stimulated in the presence of safranina even if membrane stabilizers such as 'MG POT. ++' and ATP are present. It is concluded that the use of safranine to monitor the changes in membrane potential during 'CA POT. 2+' transport by mitochondria should be avoided or special care be taken. ...Note: The complete abstract is available with the full electronic digital thesis or dissertations / Mestrado / Fisiologia e Biofisica / Mestre em Biologia Funcional e Molecular

Membranas cerâmicas formadas por óxidos com estrutura perovskita (condutividade mista iônica-eletrônica) podem seletivamente separar o oxigênio do ar ou de outras misturas gasosas contendo oxigênio. Estas membranas são promissoras para uso em muitos processos industriais que requerem contínuo fornecimento de oxigênio puro. As aplicações previstas variam desde bombas de oxigênio para aplicações médicas a uso em larga escala em processos de combustão (gaseificação de carvão). Outra aplicação é encontrada na área de processos químicos, que requerem oxigênio puro para obter gás de síntese (CO+H2). Para tais aplicações, a taxa de fluxo é principalmente influenciada pelo material, condições ambientes (pressão parcial do gás e temperatura) e pelo fator geométrico (área da membrana e espessura). Neste trabalho, o objetivo principal foi o desenvolvimento de membranas tubulares finas de perovskita (Ba0.5Sr0.5Co0.8Fe0.2O3−δ) com espessura de parede menor que 300μm. A influência na qualidade dos tubos extrudados foi avaliada em função de ligantes poliméricos (PS, PEBD e PEG). Foram investigados a degradação do polímero durante o processo de mistura, assim como, fatores geométricos antes e depois da remoção do ligante. Os resultados da formulação contendo 20% de PEG e 80% de PS na composição do ligante são muito promissores. Mesmo após a remoção dos ligantes poliméricos estes tubos apresentaram bom alinhamento e cilindricidade e, sobretudo ausência de defeitos superficiais. / Ceramic membranes made from mixed ionic-electronic conductor (MIEC) perovskite oxides can selectively separate oxygen from air or other gas mixtures containing oxygen. These membranes are promising for use in many industrial processes that require a continuous supply of pure oxygen. The applications envisioned range from small-scale oxygen pumps for medical applications to large-scale usage in combustion processes, e.g. coal gasification. Another application of mixed-conducting oxide membranes can be found in the field of chemical processes, which require pure oxygen such as the oxidation of methane or other hydrocarbons to obtain synthesis gas (CO+H2), the so-called syngas. For these application, the flux rate is mainly influenced by the material, environmental conditions (partial pressure of the gas and temperature), and the geometrical factor (membrane area and thickness). In this work, the main aim was the development of thin tubular Ba0.5Sr0.5Co0.8Fe0.2O3−δ perovskite membranes with a wall thickness of less then 300 μm. The influence on the quality of thermoplastic extruded tubes with different polymeric binder, e.g. polystyrene, polyethylene and polyethylene glycol was discussed in detail. Degradation of the polymer during compounding, as well as the roundness, straightness and deformation before and after debinding step were investigated for the different binder systems. The results of the formulation containing 20% of PEG and 80% of PS in the composition of the binder are very promising. Even after the removal of polymeric binders these tubes showed good straightness and roundness and especially the absence of defects.

Membranas cerâmicas formadas por óxidos com estrutura perovskita (condutividade mista iônica-eletrônica) podem seletivamente separar o oxigênio do ar ou de outras misturas gasosas contendo oxigênio. Estas membranas são promissoras para uso em muitos processos industriais que requerem contínuo fornecimento de oxigênio puro. As aplicações previstas variam desde bombas de oxigênio para aplicações médicas a uso em larga escala em processos de combustão (gaseificação de carvão). Outra aplicação é encontrada na área de processos químicos, que requerem oxigênio puro para obter gás de síntese (CO+H2). Para tais aplicações, a taxa de fluxo é principalmente influenciada pelo material, condições ambientes (pressão parcial do gás e temperatura) e pelo fator geométrico (área da membrana e espessura). Neste trabalho, o objetivo principal foi o desenvolvimento de membranas tubulares finas de perovskita (Ba0.5Sr0.5Co0.8Fe0.2O3−δ) com espessura de parede menor que 300μm. A influência na qualidade dos tubos extrudados foi avaliada em função de ligantes poliméricos (PS, PEBD e PEG). Foram investigados a degradação do polímero durante o processo de mistura, assim como, fatores geométricos antes e depois da remoção do ligante. Os resultados da formulação contendo 20% de PEG e 80% de PS na composição do ligante são muito promissores. Mesmo após a remoção dos ligantes poliméricos estes tubos apresentaram bom alinhamento e cilindricidade e, sobretudo ausência de defeitos superficiais. / Ceramic membranes made from mixed ionic-electronic conductor (MIEC) perovskite oxides can selectively separate oxygen from air or other gas mixtures containing oxygen. These membranes are promising for use in many industrial processes that require a continuous supply of pure oxygen. The applications envisioned range from small-scale oxygen pumps for medical applications to large-scale usage in combustion processes, e.g. coal gasification. Another application of mixed-conducting oxide membranes can be found in the field of chemical processes, which require pure oxygen such as the oxidation of methane or other hydrocarbons to obtain synthesis gas (CO+H2), the so-called syngas. For these application, the flux rate is mainly influenced by the material, environmental conditions (partial pressure of the gas and temperature), and the geometrical factor (membrane area and thickness). In this work, the main aim was the development of thin tubular Ba0.5Sr0.5Co0.8Fe0.2O3−δ perovskite membranes with a wall thickness of less then 300 μm. The influence on the quality of thermoplastic extruded tubes with different polymeric binder, e.g. polystyrene, polyethylene and polyethylene glycol was discussed in detail. Degradation of the polymer during compounding, as well as the roundness, straightness and deformation before and after debinding step were investigated for the different binder systems. The results of the formulation containing 20% of PEG and 80% of PS in the composition of the binder are very promising. Even after the removal of polymeric binders these tubes showed good straightness and roundness and especially the absence of defects.

Membranas cerâmicas formadas por óxidos com estrutura perovskita (condutividade mista iônica-eletrônica) podem seletivamente separar o oxigênio do ar ou de outras misturas gasosas contendo oxigênio. Estas membranas são promissoras para uso em muitos processos industriais que requerem contínuo fornecimento de oxigênio puro. As aplicações previstas variam desde bombas de oxigênio para aplicações médicas a uso em larga escala em processos de combustão (gaseificação de carvão). Outra aplicação é encontrada na área de processos químicos, que requerem oxigênio puro para obter gás de síntese (CO+H2). Para tais aplicações, a taxa de fluxo é principalmente influenciada pelo material, condições ambientes (pressão parcial do gás e temperatura) e pelo fator geométrico (área da membrana e espessura). Neste trabalho, o objetivo principal foi o desenvolvimento de membranas tubulares finas de perovskita (Ba0.5Sr0.5Co0.8Fe0.2O3−δ) com espessura de parede menor que 300μm. A influência na qualidade dos tubos extrudados foi avaliada em função de ligantes poliméricos (PS, PEBD e PEG). Foram investigados a degradação do polímero durante o processo de mistura, assim como, fatores geométricos antes e depois da remoção do ligante. Os resultados da formulação contendo 20% de PEG e 80% de PS na composição do ligante são muito promissores. Mesmo após a remoção dos ligantes poliméricos estes tubos apresentaram bom alinhamento e cilindricidade e, sobretudo ausência de defeitos superficiais. / Ceramic membranes made from mixed ionic-electronic conductor (MIEC) perovskite oxides can selectively separate oxygen from air or other gas mixtures containing oxygen. These membranes are promising for use in many industrial processes that require a continuous supply of pure oxygen. The applications envisioned range from small-scale oxygen pumps for medical applications to large-scale usage in combustion processes, e.g. coal gasification. Another application of mixed-conducting oxide membranes can be found in the field of chemical processes, which require pure oxygen such as the oxidation of methane or other hydrocarbons to obtain synthesis gas (CO+H2), the so-called syngas. For these application, the flux rate is mainly influenced by the material, environmental conditions (partial pressure of the gas and temperature), and the geometrical factor (membrane area and thickness). In this work, the main aim was the development of thin tubular Ba0.5Sr0.5Co0.8Fe0.2O3−δ perovskite membranes with a wall thickness of less then 300 μm. The influence on the quality of thermoplastic extruded tubes with different polymeric binder, e.g. polystyrene, polyethylene and polyethylene glycol was discussed in detail. Degradation of the polymer during compounding, as well as the roundness, straightness and deformation before and after debinding step were investigated for the different binder systems. The results of the formulation containing 20% of PEG and 80% of PS in the composition of the binder are very promising. Even after the removal of polymeric binders these tubes showed good straightness and roundness and especially the absence of defects.

A separação de gases através de membranas é uma técnica atualmente bem aceita, mas está em constante desenvolvimento tendo como principal foco de estudo a obtenção de membranas com alta permeabilidade e seletividade. Um dos processos que tem apresentado destaque na separação de gases com membranas é a purificação do gás natural (GN), uma vez que o aumento da sua demanda requer o aumento da produção de GN com elevada qualidade. A maior parte das aplicações com membranas na purificação do GN diz respeito à remoção do CO2 utilizando membranas poliméricas. Um adequado balanço entre a permeabilidade e a seletividade constitui um aspecto fundamental no desempenho dessas membranas, uma vez que o fator de separação geralmente diminui com o aumento da permeabilidade do componente mais permeável. Essas propriedades das membranas poliméricas são governadas pelas diferenças entre a mobilidade e a solubilidade de cada gás penetrante através da matriz polimérica e também pela estrutura dessa matriz, sendo que as propriedades de transporte dos gases através da membrana são significativamente diferenciadas entre os polímeros elastoméricos e vítreos. Apesar de existirem muitos trabalhos publicados na área de separação de gases com membranas, a pesquisa nesta área no Brasil ainda carece de investimentos no que diz respeito à produção de membranas e ao seu uso nos processos. Dentro deste contexto, este trabalho teve como objetivo a síntese de filmes de poli(dimetilsiloxano) (PDMS) e de triacetato de celulose (TAC), seletivos ao dióxido de carbono, a partir de soluções poliméricas. Os filmes densos sintetizados foram avaliados com relação às propriedades de transporte aos gases puros N2, CO2 e CH4. O coeficiente de solubilidade dos gases nos filmes foi determinado através da técnica do decaimento de pressão em uma unidade de bancada construída neste trabalho especialmente para este fim. A permeabilidade dos gases foi avaliada em um sistema de bancada e a morfologia das membranas foi estudada através de Microscopia Eletrônica de Varredura. Os resultados dos testes mostraram que a escolha do material suporte dos filmes poliméricos é essencial para obter-se uma camada seletiva fina e íntegra. As membranas de PDMS foram as que apresentaram melhores resultados, com seletividade ideal ao par CO2/CH4 de até 4,1 e permeabilidades semelhantes à literatura, enquanto que as membranas de TAC não apresentaram fluxos dos gases e seletividades satisfatórios nas condições testadas. / Membrane gas separation is a well-accepted technology, but it is still under continuous development, mainly in aspects related to the production of membranes with high permeability and selectivity. Natural gas (NG) purification can be mentioned as an outstanding application of membrane based gas separation processes, which has grown significantly over the years due to the increasing demand for this product and higher requirements regarding its quality. Most applications of membranes in NG purification are related to the carbon dioxide removal with polymeric membranes. Adequate balance between permeability and selectivity constitutes a fundamental aspect in the performance of these membranes, since the separation factor generally decreases with the increase in the permeability of the most permeable component. These properties of the polymeric membranes are governed by the differences of mobility and solubility of each permeant through the polymeric matrix and by the structure of this matrix, with the transport properties of gases through a membrane differing significantly between elastomeric and glassy materials. Although there are many studies published on gas separation processes, in Brazil there is still lack of investments related to the production of membranes and their use in processes. In this context, the goal of this study was to synthesize poly(dimethylsiloxane) (PDMS) and cellulose triacetate (CTA) films, selective to carbon dioxide. The dense films synthesized from polymeric solutions were evaluated with respect to the transport properties of three pure gases (N2, CO2 and CH4). The solubility parameter (or sorption coefficient) of the gases in the polymeric films was determined using the pressure decay method, in a unit built as part of the present work specifically for this purpose. The gas permeability was assessed in a bench scale system and the morphology of the membranes was studied using Scanning Electron Microscopy. The results obtained showed that the choice of membrane support material is essential to obtain a thin and integral selective polymeric layer. PDMS membranes showed the best performance, with the ideal selectivity of pair CO2/CH4 up to 4.1 and values of permeability similar to those reported in the literature, while the CTA membranes did not present satisfactory values of permeate flux and gas selectivity under the conditions considered.

A separação de gases através de membranas é uma técnica atualmente bem aceita, mas está em constante desenvolvimento tendo como principal foco de estudo a obtenção de membranas com alta permeabilidade e seletividade. Um dos processos que tem apresentado destaque na separação de gases com membranas é a purificação do gás natural (GN), uma vez que o aumento da sua demanda requer o aumento da produção de GN com elevada qualidade. A maior parte das aplicações com membranas na purificação do GN diz respeito à remoção do CO2 utilizando membranas poliméricas. Um adequado balanço entre a permeabilidade e a seletividade constitui um aspecto fundamental no desempenho dessas membranas, uma vez que o fator de separação geralmente diminui com o aumento da permeabilidade do componente mais permeável. Essas propriedades das membranas poliméricas são governadas pelas diferenças entre a mobilidade e a solubilidade de cada gás penetrante através da matriz polimérica e também pela estrutura dessa matriz, sendo que as propriedades de transporte dos gases através da membrana são significativamente diferenciadas entre os polímeros elastoméricos e vítreos. Apesar de existirem muitos trabalhos publicados na área de separação de gases com membranas, a pesquisa nesta área no Brasil ainda carece de investimentos no que diz respeito à produção de membranas e ao seu uso nos processos. Dentro deste contexto, este trabalho teve como objetivo a síntese de filmes de poli(dimetilsiloxano) (PDMS) e de triacetato de celulose (TAC), seletivos ao dióxido de carbono, a partir de soluções poliméricas. Os filmes densos sintetizados foram avaliados com relação às propriedades de transporte aos gases puros N2, CO2 e CH4. O coeficiente de solubilidade dos gases nos filmes foi determinado através da técnica do decaimento de pressão em uma unidade de bancada construída neste trabalho especialmente para este fim. A permeabilidade dos gases foi avaliada em um sistema de bancada e a morfologia das membranas foi estudada através de Microscopia Eletrônica de Varredura. Os resultados dos testes mostraram que a escolha do material suporte dos filmes poliméricos é essencial para obter-se uma camada seletiva fina e íntegra. As membranas de PDMS foram as que apresentaram melhores resultados, com seletividade ideal ao par CO2/CH4 de até 4,1 e permeabilidades semelhantes à literatura, enquanto que as membranas de TAC não apresentaram fluxos dos gases e seletividades satisfatórios nas condições testadas. / Membrane gas separation is a well-accepted technology, but it is still under continuous development, mainly in aspects related to the production of membranes with high permeability and selectivity. Natural gas (NG) purification can be mentioned as an outstanding application of membrane based gas separation processes, which has grown significantly over the years due to the increasing demand for this product and higher requirements regarding its quality. Most applications of membranes in NG purification are related to the carbon dioxide removal with polymeric membranes. Adequate balance between permeability and selectivity constitutes a fundamental aspect in the performance of these membranes, since the separation factor generally decreases with the increase in the permeability of the most permeable component. These properties of the polymeric membranes are governed by the differences of mobility and solubility of each permeant through the polymeric matrix and by the structure of this matrix, with the transport properties of gases through a membrane differing significantly between elastomeric and glassy materials. Although there are many studies published on gas separation processes, in Brazil there is still lack of investments related to the production of membranes and their use in processes. In this context, the goal of this study was to synthesize poly(dimethylsiloxane) (PDMS) and cellulose triacetate (CTA) films, selective to carbon dioxide. The dense films synthesized from polymeric solutions were evaluated with respect to the transport properties of three pure gases (N2, CO2 and CH4). The solubility parameter (or sorption coefficient) of the gases in the polymeric films was determined using the pressure decay method, in a unit built as part of the present work specifically for this purpose. The gas permeability was assessed in a bench scale system and the morphology of the membranes was studied using Scanning Electron Microscopy. The results obtained showed that the choice of membrane support material is essential to obtain a thin and integral selective polymeric layer. PDMS membranes showed the best performance, with the ideal selectivity of pair CO2/CH4 up to 4.1 and values of permeability similar to those reported in the literature, while the CTA membranes did not present satisfactory values of permeate flux and gas selectivity under the conditions considered.

A separação de gases através de membranas é uma técnica atualmente bem aceita, mas está em constante desenvolvimento tendo como principal foco de estudo a obtenção de membranas com alta permeabilidade e seletividade. Um dos processos que tem apresentado destaque na separação de gases com membranas é a purificação do gás natural (GN), uma vez que o aumento da sua demanda requer o aumento da produção de GN com elevada qualidade. A maior parte das aplicações com membranas na purificação do GN diz respeito à remoção do CO2 utilizando membranas poliméricas. Um adequado balanço entre a permeabilidade e a seletividade constitui um aspecto fundamental no desempenho dessas membranas, uma vez que o fator de separação geralmente diminui com o aumento da permeabilidade do componente mais permeável. Essas propriedades das membranas poliméricas são governadas pelas diferenças entre a mobilidade e a solubilidade de cada gás penetrante através da matriz polimérica e também pela estrutura dessa matriz, sendo que as propriedades de transporte dos gases através da membrana são significativamente diferenciadas entre os polímeros elastoméricos e vítreos. Apesar de existirem muitos trabalhos publicados na área de separação de gases com membranas, a pesquisa nesta área no Brasil ainda carece de investimentos no que diz respeito à produção de membranas e ao seu uso nos processos. Dentro deste contexto, este trabalho teve como objetivo a síntese de filmes de poli(dimetilsiloxano) (PDMS) e de triacetato de celulose (TAC), seletivos ao dióxido de carbono, a partir de soluções poliméricas. Os filmes densos sintetizados foram avaliados com relação às propriedades de transporte aos gases puros N2, CO2 e CH4. O coeficiente de solubilidade dos gases nos filmes foi determinado através da técnica do decaimento de pressão em uma unidade de bancada construída neste trabalho especialmente para este fim. A permeabilidade dos gases foi avaliada em um sistema de bancada e a morfologia das membranas foi estudada através de Microscopia Eletrônica de Varredura. Os resultados dos testes mostraram que a escolha do material suporte dos filmes poliméricos é essencial para obter-se uma camada seletiva fina e íntegra. As membranas de PDMS foram as que apresentaram melhores resultados, com seletividade ideal ao par CO2/CH4 de até 4,1 e permeabilidades semelhantes à literatura, enquanto que as membranas de TAC não apresentaram fluxos dos gases e seletividades satisfatórios nas condições testadas. / Membrane gas separation is a well-accepted technology, but it is still under continuous development, mainly in aspects related to the production of membranes with high permeability and selectivity. Natural gas (NG) purification can be mentioned as an outstanding application of membrane based gas separation processes, which has grown significantly over the years due to the increasing demand for this product and higher requirements regarding its quality. Most applications of membranes in NG purification are related to the carbon dioxide removal with polymeric membranes. Adequate balance between permeability and selectivity constitutes a fundamental aspect in the performance of these membranes, since the separation factor generally decreases with the increase in the permeability of the most permeable component. These properties of the polymeric membranes are governed by the differences of mobility and solubility of each permeant through the polymeric matrix and by the structure of this matrix, with the transport properties of gases through a membrane differing significantly between elastomeric and glassy materials. Although there are many studies published on gas separation processes, in Brazil there is still lack of investments related to the production of membranes and their use in processes. In this context, the goal of this study was to synthesize poly(dimethylsiloxane) (PDMS) and cellulose triacetate (CTA) films, selective to carbon dioxide. The dense films synthesized from polymeric solutions were evaluated with respect to the transport properties of three pure gases (N2, CO2 and CH4). The solubility parameter (or sorption coefficient) of the gases in the polymeric films was determined using the pressure decay method, in a unit built as part of the present work specifically for this purpose. The gas permeability was assessed in a bench scale system and the morphology of the membranes was studied using Scanning Electron Microscopy. The results obtained showed that the choice of membrane support material is essential to obtain a thin and integral selective polymeric layer. PDMS membranes showed the best performance, with the ideal selectivity of pair CO2/CH4 up to 4.1 and values of permeability similar to those reported in the literature, while the CTA membranes did not present satisfactory values of permeate flux and gas selectivity under the conditions considered.

A enxertia induzida por radiação do polietileno (PE) e estireno (ST), via fonte de 60 Co foi conduzida usando irradiação direta (simultânea) e indireta (pré- irradiação e peroxidação) á temperatura ambiente. As doses irradiadas, em ambos os caso, foi de 0,5 kGy até 80 kGy. Pelo método da irradiação simultânea, os filmes foram imersos em mistura estireno: metanol (30:70 v/v) mais 30% de aditivo (ácido sulfúrico) em ampolas de vidro de 40 mL sob atmosfera inerte, seladas em atmosfera inerte, para então, serem irradiadas em instalações industriais (EMBRARAD / CBE). Após a irradiação, as amostras foram retiradas, lavadas e secas em estufas, por 8 horas e pesadas para cálculo de grau de enxertia. Pelo método da pré-irradiação, as amostras foram irradiadas em ampolas, seladas sob atmosfera inerte. A mistura acima mencionada era adicionada após a irradiação, A enxertia propriamente se inicia no momento de adição de mistura. Após 8 horas, as amostras eram retiradas, secas e pesadas para cálculo de grau de enxertia. No método da peroxidação, as amostras foram seladas com ar (oxigênio). Todo o procedimento do método pré-irradiação era então repetido. As amostras que apresentaram grau de enxertia (DOG na sigla em inglês) significativo eram caracterizadas (TGA, DSC) e sulfonadas para cálculo de capacidade de troca iônica (IEC na sigla em inglês). Observou-se que, pelo método indireto, as amostras não apresentaram enxertia significativa. Pelo método direto (simultânea) as amostras apresentaram modificação (aumento de massa), ou seja, houve enxertia, mas não apresentaram IEC significativo. A dose que apresentou o melhor DOG foi 80 kGy. / The irradiation – induced graft of styrene onto polyethylene (PE) in a Cobalt-60 source was carried out using direct (simultaneous) and indirect (preirradiation and peroxidation) methods at room temperature. The dose applied in both cases varied from 0,5 to 80 kGy; In the direct method, the films were immersed in a solution of styrene: methanol (30:70 v/v) and 30% of sulfuric acid(additive) in glass ampoules of 40 mL under inert atmosphere, and then irradiated. After irradiation process, the samples were kept in solution for 8 hours and taken off the ampoules, dried in oven at 60 0C for another 8 hour period until constant weight. In pre-irradiation method, the samples were irradiated in dry and sealed ampoules, under inert atmosphere. The solution was then added to the samples, and after 8 hours, taken off, dried, sealed and weighted. In peroxidation method, the difference was not inert atmosphere but atmosphere of air (O2).For each samples it was calculated the degree of grafting (DOG). The samples that showed some DOG were sulfonated, characterized (DSC, TGA and infrared) and the ion exchange capacity (IEC) was calculated. The samples processed by indirect method presented no DOG at all. The samples processed by direct method present grafting (best result was 80 kGy). These samples, after sulfonated, presented ion exchange properties.

A caracterização de membranas consiste na determinação de duas naturezas de parâmetros: a natureza morfológica (tamanho de poro, distribuição de tamanho de poro, espessura efetiva da pele e porosidade superficial) e a natureza funcional (fluxo permeado e capacidade seletiva). Essa caracterização é importante, pois permite a previsão da utilização ideal da membrana no processo de separação e possibilita a determinação prévia do comportamento e interação da membrana com a solução da alimentação, visto que no processo de fabricação de membranas não existem procedimentos padronizados e cada fabricante tem um modo de caracterização diferente para a classificação nominal de suas membranas fornecidas. O objetivo principal desse trabalho está em comprovar experimentalmente as características funcionais de três membranas de ultrafiltração (UF), com massas molares de corte (MMC) de 5 kDa (UF5), 20 kDa (UF20) e 50 kDa (UF50) e duas de microfiltração (MF), com tamanhos nominais de poros de 0,1 μm (MF1) e 0,4 μm (MF4). Para tanto, características relativas ao fluxo permeado, permeabilidade hidráulica, retenção da membrana, compactação e fouling foram avaliadas. O presente trabalho foi executado em três etapas distintas: (1) verificação experimental da compactação das membranas; (2) determinação do fluxo permeado e permeabilidade hidráulica (Lp) das membranas; e (3), avaliação da retenção e da tendência ao fouling das membranas. Os resultados de avaliação do fluxo permeado e consequente obtenção da Lp das membranas foram similares aos resultados encontrados em trabalhos anteriores com membranas de UF. Porém, a Lp não pode ser comparada com experimentos de outros autores, uma vez que cada membrana apresenta características diferentes entre si, tais como porosidade, tortuosidade, tamanho de poro, espessura da membrana. O fouling foi percebido durante os experimentos de retenção, à medida que as diferentes soluções de PEG eram recirculadas no sistema de filtração. Duas membranas de ultrafiltração (UF) foram caracterizadas quanto à capacidade seletiva. As membranas UF5 e UF20 apresentam MMC nominal de 5 kDa e 20 kDa, respectivamente. Os valores experimentais estimados par a MMC destas membranas foram de 10 kDa para UF5 e de 25 kDa para UF20. Este trabalho evidencia a importância de se caracterizar membranas no sentido de se determinar as melhores condições de operação e, desta forma, tornar os processos mais eficientes. / Membrane characterization leads to the determination of structural and morphological parameters (pore size, pore size distribution, effective film thickness and surface porosity) and, also the functional parameters (permeate flux and selectivity). The characterization of commercial membranes in membrane separation applications is important in order to understand better the transport through the membranes and have a more efficient process. Although membrane manufacturers give some information about the membranes, these information could not be very accurate because there is no standard characterization procedures and each manufacturer applies different techniques to characterize their membranes. The aim of this study is to determine experimentally the functional parameters of three different ultrafiltration (UF) membranes with molar weight cutoffs (MWCO) of 5 kDa (UF5), 20 kDa (UF20) and 50 kDa (UF50) and two microfiltration (MF) membranes, nominal pore size 0.1 μm (MF1) and 0.4 μm (MF4). The characteristics related to permeate flux, retention, hydraulic permeability, compaction and fouling phenomena were evaluated. The results of membrane hydraulic permeability obtained from permeate flux measurements in different transmembrane pressures were similar to previous work with the same UF membranes. However, the hydraulic permeability cannot be compared with experiments of other authors, since each study involves different membranes, with different characteristics, such as porosity, tortuosity, pore radius, membrane thickness. The fouling tendency of the membranes was observed during the experiments, when different PEG solutions were used. Two UF membranes were evaluated for the selective capacity experiment. The membranes UF5 and UF20 have a MWCO rated at 5 kDa and 20 kDa, respectively, informed by the manufacturer. The experimental values found, however, were 10 and 25 kDa for UF5 and UF20, respectively. This work shows the importance of membrane characterization in order to determine the best application and achieve a more efficient process.

A enxertia induzida por radiação do polietileno (PE) e estireno (ST), via fonte de 60 Co foi conduzida usando irradiação direta (simultânea) e indireta (pré- irradiação e peroxidação) á temperatura ambiente. As doses irradiadas, em ambos os caso, foi de 0,5 kGy até 80 kGy. Pelo método da irradiação simultânea, os filmes foram imersos em mistura estireno: metanol (30:70 v/v) mais 30% de aditivo (ácido sulfúrico) em ampolas de vidro de 40 mL sob atmosfera inerte, seladas em atmosfera inerte, para então, serem irradiadas em instalações industriais (EMBRARAD / CBE). Após a irradiação, as amostras foram retiradas, lavadas e secas em estufas, por 8 horas e pesadas para cálculo de grau de enxertia. Pelo método da pré-irradiação, as amostras foram irradiadas em ampolas, seladas sob atmosfera inerte. A mistura acima mencionada era adicionada após a irradiação, A enxertia propriamente se inicia no momento de adição de mistura. Após 8 horas, as amostras eram retiradas, secas e pesadas para cálculo de grau de enxertia. No método da peroxidação, as amostras foram seladas com ar (oxigênio). Todo o procedimento do método pré-irradiação era então repetido. As amostras que apresentaram grau de enxertia (DOG na sigla em inglês) significativo eram caracterizadas (TGA, DSC) e sulfonadas para cálculo de capacidade de troca iônica (IEC na sigla em inglês). Observou-se que, pelo método indireto, as amostras não apresentaram enxertia significativa. Pelo método direto (simultânea) as amostras apresentaram modificação (aumento de massa), ou seja, houve enxertia, mas não apresentaram IEC significativo. A dose que apresentou o melhor DOG foi 80 kGy. / The irradiation – induced graft of styrene onto polyethylene (PE) in a Cobalt-60 source was carried out using direct (simultaneous) and indirect (preirradiation and peroxidation) methods at room temperature. The dose applied in both cases varied from 0,5 to 80 kGy; In the direct method, the films were immersed in a solution of styrene: methanol (30:70 v/v) and 30% of sulfuric acid(additive) in glass ampoules of 40 mL under inert atmosphere, and then irradiated. After irradiation process, the samples were kept in solution for 8 hours and taken off the ampoules, dried in oven at 60 0C for another 8 hour period until constant weight. In pre-irradiation method, the samples were irradiated in dry and sealed ampoules, under inert atmosphere. The solution was then added to the samples, and after 8 hours, taken off, dried, sealed and weighted. In peroxidation method, the difference was not inert atmosphere but atmosphere of air (O2).For each samples it was calculated the degree of grafting (DOG). The samples that showed some DOG were sulfonated, characterized (DSC, TGA and infrared) and the ion exchange capacity (IEC) was calculated. The samples processed by indirect method presented no DOG at all. The samples processed by direct method present grafting (best result was 80 kGy). These samples, after sulfonated, presented ion exchange properties.