Programa de Pós-Graduação em Química. Departamento de Química, Instituto de Ciências Exatas e Biológicas, Universidade Federal de Ouro Preto. / Submitted by giuliana silveira (giulianagphoto@gmail.com) on 2016-04-27T17:17:12Z No. of bitstreams: 1 DISSERTAÇÃO_UsoSistemasAquosos.pdf: 1513907 bytes, checksum: e1915eb08cba9f163207b1d0825eb9c3 (MD5) / Approved for entry into archive by Gracilene Carvalho (gracilene@sisbin.ufop.br) on 2016-04-27T19:15:34Z (GMT) No. of bitstreams: 1 DISSERTAÇÃO_UsoSistemasAquosos.pdf: 1513907 bytes, checksum: e1915eb08cba9f163207b1d0825eb9c3 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-04-27T19:15:49Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DISSERTAÇÃO_UsoSistemasAquosos.pdf: 1513907 bytes, checksum: e1915eb08cba9f163207b1d0825eb9c3 (MD5) Previous issue date: 2016 / Surfactantes, tal Alquilbenzeno sulfonato linear (LAS) são compostos anfifílicos amplamente utilizados na indústria. No entando, a presença de LAS no meio ambiente é cada vez mais comum, causando impacto negativo na flora e fauna. Com a necessidade de utilizar tecnologias ecologicamente corretas para remoção de poluentes, este trabalho avalia o uso de sistemas aquosos bifásicos (SABs) compostos por polímero PEG e sais sulfato na remoção de LAS de matrizes aquosas. O SAB além de ser ambientalmente seguro ainda é economicamente viável, uma vez que seus componentes são atóxicos, não inflamáveis, podem ser reciclados e apresentam baixo custo, além disso, o componente principal do sistema é a água. Foram determinados o coeficiente de partição de LAS (KLAS) e a eficiência de extração de LAS (%ELAS) nos SABs estudados. O efeito do comprimento da linha de amarração (CLA), da massa molar do polímero e do cátion formador do sal sobre o comportamento de partição de LAS foram estudados. Todos os valores de KLAS foram maiores que a unidade e os valores de %ELAS obtidos foram acima de 99%, indicando que o LAS se concentrou na fase superior dos SABs. O sistema composto por PEG 1500 + (NH4)2SO4 + H2O apresentou o maior valor de KLAS (1083,34) e de %ELAS (99,9%). Este sistema foi usado para estudos de pré-concentração de LAS na fase superior e mostrou que é possível remover LAS com uma eficiência acima de 99% e gerar menores volumes de resíduos com uma alta concentração de surfactante. Foram realizados experimentos na presença de um efluente real em experimentos de batelada e em escala de bancada. Os experimentos em escala de bancada resultaram em valores de %ELAS maiores que 98% e o KLAS obtido nos experimentos em batelada foi 9,52 (%ELAS = 78,17%). Esses valores indicam que há um potencial aplicação do SAB na remoção de LAS de efluentes industriais. _____________________________________________________________________________ / ABSTRACT : Surfactants, e.g Linear alkylbenzene sulfonate (LAS) are amphiphilic compounds widely used in several industries.However, the presence of LAS in the environment is increasingly common, negatively impacting flora and fauna. Presently, the use of ecofriendly technologies for the removal of pollutants is of great importance. For this reason, this study evaluated the use of an aqueous two-phase system (ATPS) formed by polymer PEG and sulfate salts for the removal of LAS from aqueous matrices. ATPS can be considered environmentally safe and economically viable, because its components are non-toxic, non-flammable, recyclable, and low cost. Moreover, the main component of the system is water. The partition coefficient (KLAS) and extraction efficiency of LAS (%ELAS) in polymer-salt aqueous two phase system (ATPS) has been determined. The tie-line length (TLL) effect, molar mass of polymer and cation forming-salt effects on the partition behavior of LAS was studied. All values for the KLAS were greater than the unit, and the %ELAS values obtained were higher than 99%, indicating that LAS was concentrated on the top phase of the ATPS. The system composed of PEG 1500 + (NH4)2SO4 + H2O had the highest KLAS (1083.34) and %ELAS (99.9%). This system was used for pre-concentration studies and show that is possible to remove LAS with efficiency higher than 99% and generate smaller amounts of waste with a high surfactant concentration. Experiments were carried out in the presence of a real effluent in laboratory scale, and batch experiments in bench scale. The experiments in laboratory scale resulted in %ELAS values greater than 98% and the KLAS obtained from batch experiments was 9.52 (%ELAS = 78.17%). These values indicate the potential application of ATPS for the removal of LAS from industrial effluents.

Orientador : Celia Marina de Alvarenga Freire / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-08-02T10:19:40Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Santos_LianaRitaMarquesdos_D.pdf: 8036179 bytes, checksum: f06404658e15978222ceee5f6715b889 (MD5) Previous issue date: 2002 / Resumo: Hidrogéis poliméricos a serem utilizados como biomateriais hemocompatíveis, têm sido estudados com relação a suas propriedades biológicas, mecânicas, fisico-químicas e morfológicas, entre outras, não se tendo conhecimento de estudos eletroquímicos relacionados às características de hemocompatibilidade. Neste trabalho, filmes de PE de baixa densidade, previamente oxidados, foram revestidos com blendas de poli (álcool vinílico) e poli (vinil pirrolidona), dois hidrogéis bastante estudados individualmente e albuminas de soro bovino e humano. A hemocompatibilidade das blendas foi avaliada através de ensaios de Adesão Plaquetária em sangue humano e monitorada por Microscopia Eletrônica de Varredura. Medidas de Ângulo de Contato foram realizadas para avaliação do comportamento hidrofílico das superfícies poliméricas. As amostras revestidas com hidrogéis e albumina foram estudadas por Espectroscopia de Impedância Eletroquímica, objetivando-se o estudo desta técnica na avaliação da trombogenicidade dos polímeros. Filmes de PE virgem e oxidado também foram caracterizados visando-se verificar uma possível contribuição do processo de oxidação no comportamento eletroquímico dos filmes-matrizes. Os resultados apontaram para uma grande sensibilidade da técnica na detecção das variações resultantes do processo de oxidação nos filmes matrizes, sem, entretanto, ter sido possível estabelecer uma relação padrão. A análise eletroquímica dos filmes revestidos revelou ocorrer uma diminuição nos valores do módulo de impedância paralelamente à melhora das características anti-trombogênicas e do caráter hidrofílico destes filmes. O comportamento eletroquímico dos filmes foi avaliado com o auxílio da teoria de circuitos equivalentes, tendo-se obtido o circuito análogo para os sistemas polímero/solução / Abstract: Polymeric hydrogels to be used as hemo-compatible biomaterials, have been studied in relation to their biological, mechanical, physico-chemical and morphological properties, among others, but as far as is known no studies have treated their hemo-compatible characteristics from an electro-chemical perspective. In this work, previously oxidized low density polyethylene film surfaces were covered with blends of PV A and PVP, two well studied hydrogels, and solutions of human and bovine serum albumin. The hemo-compatibility of the blends were evaluated through Platelet Adhesion Tests in human blood and monitored by Scanning Electron Microscopy. Contact angle measurements were performed to evaluate the hydrophilic behavior of the polymeric surfaces. The samples covered with hydrogels and albumin were analyzed by Electrochemical Impedance Spectroscopy, with the object of evaluating this technique for the examination of the thrombogenicity of polymers. Virgin and oxidized PE films were also characterized with the aim of verifying a possible contribution of the oxidation process in the electrochemical behavior of the film matrices. The results indicate a great sensitivity of the technique in the detection of variations resulting from the process of oxidation of the film matrices, without, however, having been possible to establish a standard relation. The electrochemical analysis of the covered films revealed a decrease in the modulus of the impedance together with an improvement in the anti-thrombogenic and hydrophilic characteristics of these films. The films' electrochemical behavior were evaluated by the equivalent circuit's theory and the analogous circuit for the polymer/solution systems was stablished. / Doutorado / Materiais e Processos de Fabricação / Doutor em Engenharia Mecânica

Orientador : Fernando Galembeck / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Quimica / Made available in DSpace on 2018-07-16T09:25:15Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Marques_GiannadeSouzaSorrentino_M.pdf: 2772625 bytes, checksum: 0f094b9b20a78e609c5cbd6ede3a884d (MD5) Previous issue date: 1984 / Resumo: Este trabalho consistiu em procurar um polímero que pudesse ser utilizado na preparação de membranas para separação de etanol e água. Foram realizados ensaios preliminares de partição etanol-água por sorção em amido de milho e dextrana reticulada, e por pervaporação em borracha de silicona. Resultados interessantes foram obtidos com o último polímero, passando-se a estudar portanto, a permeabilidade de soluções etanol-água especificamente em silicona. Medidas de fluxos de etanol em borracha de silicona, em situação de osmose, foram realizadas em várias condições de concentração e temperatura. Foi avaliado também o contra-fluxo de água correspondente a cada concentração analisada, verificando-se que o fluxo de etanol através da borracha de silicona é muito superior ao da água, a 25°C, porém a 60°C a seletividade da membrana diminui bastante. Em resumo, borracha de silicona tem características que são essenciais a polímeros que se pretenda usar na preparação de membranas para separação água-álcool. / Abstract: The object of this work was the search of a suitable polymer for the preparation of membranes for water-ethanol separation. The water-ethanol partition by sorption in starch and reticulated dextran and by pervaporation through silicone rubber was investigated. The most interesting results were obtained with silicone rubber for which reason further experiments were developed studying water-ethanol solutions permeability in this polymer. Ethanol osmotic fluxes through silicone rubber were measured at several concentrations and temperatures. The water counter-flux at each concentration was also estimated. Ethanol flux through silicone rubber is much higher than water flux at 25°C, but at 60°C the membrane selectivity decreases considerably. In this way, it was shown that silicone rubber has the essential characteristics to be used in the preparation of membranes for water-ethanol separation. / Mestrado

Orientador: Sandra Cristina dos Santos Rocha / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Quimica / Made available in DSpace on 2018-07-26T19:21:01Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Donida_MartaWilk_M.pdf: 5234851 bytes, checksum: 5726b2d4e18f77ca2fdc76867e92748a (MD5) Previous issue date: 2000 / Resumo: Neste trabalho objetivou-se o recobrimento polimérico de uréia em leito de jorro bidimensional, enfatizando características físicas importantes para o armazenamento e transporte do fertilizante. Através de um planejamento experimental completo de dois níveis pôde-se verificar quantitativamente a relação da eficiência do processo, do crescimento da partícula, da cinética de crescimento da partícula, e de propriedades físicas (tamanho, densidade aparente, esfericidade e capacidade de retenção de umidade do grânulo) com as variáveis operacionais: vazão de ar de jorro, temperatura de ar de jorro, pressão de ar de atomização e vazão de suspensão de recobrimento. Os grânulos de uréia comercial na faixa de 1680 a 2000 J.1IIl, foram recobertos com uma suspensão aquosa de Eudragit®, em leito de jorro bidimensional construído em acrílico, com base angulada de 55°, nas seguintes condições operacionais: vazão de ar de jorro de 1,33 x 10-2 a 1,66x 10-2 kgls, temperatura de ar de jorro de 50 a 70°C, pressão de ar de autorização de 1,38 x 10+5 a 2,07 x 10+5 Pa e vazão de suspensão de recobrimento de 1,077 x 10-2 a 1,425 x 10-2 kgls. Verificou-se que a eficiência do processo, bem como o crescimento da partícula, são influenciados positivamente pela vazão de suspensão, pressão de ar de atomização e negativamente pela temperatura do ar de jorro e pela vazão de ar de jorro, como também por interações dessas variáveis. Um ajuste linear para a cinética de crescimento da partícula apresentou-se satisfatório, no entanto, observou-se que a maioria dos ensaios apresentou uma cinética linear composta de duas etapas. A suspensão polimérica de Eudragit® proporcionou uma melhoria na capacidade de retenção de umidade do grânulo de até 4 vezes em relação à uréia não recoberta. O crescimento da partícula foi inferior a 6% em massa, o que não influenciou na densidade aparente, no tamanho do grânulo e na esfericidade da uréia recoberta. Através de microfotografia verificou-se a influência das variáveis operacionais na qualidade do recobrimento, como uniformidade e rugosidade do filme / Abstract: The objective of this work was the coating of urea with polymeric film in a two­dimensional spouted bed, enhancing storage and handling properties. An experimental design was utilized to investigate the relationship between operational variables such as: air flow rate, air temperature, air atomizinng pressure and coating suspension flow rate, and efficiency of the process, particles growth, particles growth kinetics and physical properties (grain size, bulk density, sphericity and moisture holding capacity). Grains of commercial urea, in the range of 1680 - 2000 J.11D, were coated with Eudragit® aqueous suspension, in a two-dimensional spouted bed niade in plexiglass, with slanted base angle of the 55°, in the following operational conditions: air flow rate fiom 1.33 x 10-2 to 1.66x 10-2 kgls, air temperature from 50 to 70°C, air atomizing pressure fiom 1.38 x 10+5 to 2.07 x 10+5 Pa and coating suspension flow rate ftom 1.077 x 10-2 to 1.425 x 10-2 kg/s. The experimental results showed that the efficiency ofthe process and the particles growth were influenced positively by air atomizing pressure and coating suspension flow rate, and were influenced negatively by air flow rate and air temperature, and a1so by the interactions of theses variables. A satisfactory linear fit was obtained for particles growth kinetics, however the majority of the experiments exhibited a linear kinetics composite of the two distinguished stages. The polymeric suspension of Eudragit® improved up to 4 times the moisture holding capacity of coated urea in relation of uncoated urea. The bulk density, grain size and sphericity were independent of operational conditions and were c10se to the values of uncoated urea, because the particle growth was lower than 6 % in mass. Optical microphoto showed the coated urea aspect and influence of operational conditions on the surface characteristics, such as uniformity and roughness / Mestrado / Engenharia de Processos / Mestre em Engenharia Química

Orientador: Lucia H. I. Mei / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Quimica / Made available in DSpace on 2018-08-01T13:27:18Z (GMT). No. of bitstreams: 1 SpinardiJunior_Walter_M.pdf: 1958784 bytes, checksum: d512d999a2f5a4db1b0faa95bc9fd4dc (MD5) Previous issue date: 2001 / Resumo: Artigos destinados ao uso médico-hospitalar (luvas) ou de prevenção contraceptiva (preservativos) são geralmente fabricados com látex natural, que possui um ótimo balanço de propriedades mecânicas. Todavia, por se tratar de um produto natural, a presença de determinados tipos de proteínas na sua composição, bem como alguns ingredientes usados na produção vêm ultimamente causando reações alérgicas em seus consumidores. O poliuretano, por ser não alergênico e possuir uma combinação de boa resistência e elasticidade, é uma das alternativas mais eficientes para se solucionar tal problema. Porém, atualmente no seu uso são utilizados solventes de base orgânica, que causam problemas ambientais e de saúde ocupacional. Neste trabalho, foram estudadas formulações de dispersões aquosas de poliuretano como uma alternativa viável do ponto de vista ecológico e de desempenho em relação às propriedades mecânicas do látex natural. Formulações com diferentes ingredientes (diisocianatos e polióis) e concentrações de segmentos flexíveis e rígidos foram obtidas. Filmes foram obtidos das dispersões e submetidos a ensaios de propriedades físicas, caracterização por infravermelho, calorimetria diferencial de varredura (DSC) e análise dinâmico mecânica (DMA). Os resultados obtidos foram avaliados comparativamente aos de filmes obtidos de uma formulação de látex natural. Através da análise de DSC, verificou-se a relação inversamente proporcional entre a massa molecular do poliol usado e a temperatura de transição vítrea do poliuretano. Verificou-se através dos resultados dos ensaios físicos, que é possível obter-se filmes originados de dispersões aquosas de poliuretano com propriedades físicas semelhantes aos do látex natural (dispersão DAPU2), com uma concentração de segmentos flexíveis (75,4%) superior aos rígidos (24,6%) / Abstract: Products used as medical devices (gloves) or contraceptives (condoms) generally are made from natural latex due to its outstanding balance of physical properties. However, presence of proteins and chemical ingredients in its formulation can lead to human allergic reactions. Polyurethane has been used as a natural latex substitute, due to its good properties of strength and elasticity and non-allergenicity. Manufacturing process using polyurethanes generally uses organic solvent based solutions, that causes problems in terms of environmental and occupational healthy. In this work, formulations of polyurethane aqueous dispersions were studied as an alternative related to environmental subject and physical properties performance compared to naturallatex. Formulations using different ingredients (diisocyanates and polyols) and concentrations of hard and soft segments were done. Films were prepared and submitted to physical properties tests, infrared characterization, differential scanning calorimetry (DSC) and dynamical mechanical analysis (DMA). Results were comparatively evaluated with films from natural latex formulation. Through the analysis of DSC the relationship was verified inversely proportional between the molecular mass of the used poliol and the glass temperature transition (Tg) of the polyurethane. LIt was verified through the results of the physical properties that it is possible to obtain films originated of polyurethane aqueous dispersions with mechanical properties similar to the naturallatex ones (dispersion DAPU2), using a concentration of flexible (75,4%) superior to the hard segments (24,6%) / Mestrado / Ciencia e Tecnologia de Materiais / Mestre em Engenharia Química

Orientadores : Sandra Cristina dos Santos Rocha, Luiz Fernandes Razera / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Quimica / Made available in DSpace on 2018-08-02T08:43:46Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Almeida_Celinade_D.pdf: 6450962 bytes, checksum: 5e8a9699ea48bc338a5e00875935b9df (MD5) Previous issue date: 2002 / Resumo: O presente trabalho objetivou recobrir sementes de brócolos em leito de jorro e leito fluidizado, com a intenção de proporcionar proteção à alta concentração de vapor de água no ambiente, não prejudicando a absorção de água livre. Um delineamento completo de dois níveis foi proposto para cada processo, que permitiu verificar quantitativamente a relação da eficiência do processo, do crescimento das sementes, do poder de germinação, do envelhecimento acelerado e da velocidade de germinação em solo, com as variáveis operacionais: temperatura do ar, pressão de atomização e vazão de suspensão, para o leito de jorro; pressão de atomização e vazão de suspensão, para o leito fluidizado. As sementes de brócolos foram recobertas com uma suspensão aquosa de hidroxi-etil-celulose, em leito cone-cilíndrico, nas seguintes condições operacionais: temperatura do ar de jorro de 50 a 70°C, pressão manométrica de ar de atomização de 15 a 25 psi e vazão de suspensão de recobrimento de 6 a 8 ml/min, para o leito de jorro; pressão manométrica de ar de atomização de 15 a 25 psi e vazão de suspensão de recobrimento de 4,5 a 6,5 ml/min, para o leito fluidizado. Um delineamento inteiramente casualizado foi aplicado para analisar o poder de germinação, o envelhecimento acelerado e a velocidade de germinação em solo entre sementes recobertas e não recobertas. Para relacionar a capacidade de absorção de vapor de água das sementes recobertas e não recobertas, aplicou-se o teste de reabsorção de vapor de água. A atomização da suspensão foi realizada por um bico atomizador instalado na parte superior do leito com o jato direcionado às sementes. A fluidodinâmica para os dois tipos de contato, leito de jorro e fluidizado, foi analisada com diferentes cargas de sementes. Os valores dos parâmetros experimentais foram comparados com valores dos parâmetros obtidos por equações empíricas da literatura. Os resultados permitiram concluir que é possível recobrir sementes de brócolos em leito de jorro e leito fluidizado, utilizando os valores das variáveis independentes propostos e o tempo de duração para cada processo, não alterando a qualidade fisiológica da semente. As melhores eficiências do recobrimento, em leito de jorro, foram obtidas com a menor pressão de atomização (15 psi), juntamente com a maior vazão de suspensão (8 ml/min) e a menor temperatura do ar de jorro (50°C) ou a menor vazão de suspensão (6 ml/min) e a maior temperatura do ar de jorro (70°C). A eficiência do recobrimento em leito fluidizado, utilizando as condições operacionais deste trabalho, não foi viável economicamente. A suspensão de hidroxi-etil-celulose proporcionou discreto comportamento protetor em alta concentração de vapor de água. Através de microscopia óptica observou-se satisfatória distribuição e espalhamento do filme sobre a superfície das sementes, apresentando um recobrimento uniforme, liso, homogêneo e consistente, para as sementes recobertas nos dois processos / Abstract: The objective of this work was the coating of broccoli seeds in spouted bed and fluidized bed, with purpose of protect of the water vapour in the ambient, allowing the cross of free water. An experimental design was utilized to investigate the relationship between operational variables, such as: spout air temperature, air atomizing pressure and coating suspension flow rate, to spouted bed; air atomizing pressure and coating suspension flow rate, to fluidized bed; and efficiency of the process, partic1es grwth, germination of the seeds, fast aging of the seeds and germination velocity of the seeds in the soil. The broccoli seeds of mean diameter 1,6 x 10-3 m, were coated with an aqueous suspension of hidroxi-ethyl-cellulose in a cone cylindrical bed made in plexyglass, at the following values: spout air temperature of 50 and 70°C, atomizing air pressure of 15 and 25 psi and coating suspension mass flowrate of 6 and 8 ml/min, to the spouted bed; atomizing air pressure of 15 and 25 psi and coating suspension mass flowrate of 4,5 and 6,5 ml/min, to the fluidized bed. Completely randomized experiments were also organized to evalute the germination, the fast aging and the germination velocity in the soil, of the coated and uncoated seeds, utilized the Tukey test. The water vapor absorption capacity and relationship between coated and uncoated seeds, utilized the re-absorption water vapour test. The experiments were carried out at an experimental assembly, which consists of a bed in plexyglass to that the fluidynamic movement could be observed, with a slanted base angle of 60° and a diameter of 10 cm. This equipment can be reversible to a fluidized bed, using a proper distributor plate. A double fluid atomizer was installed at the highest part of the bed and the air sprayed board of directors to the seeds. The fluidynamics was established for both gassolid contact nodels, spouted bed and fluidized bed, measuring the values of pressure drop and air flow rate in the bed, for increasing and decreasing flow rates and for different bed heights. The same experiments were repeated with the atomizing air to analyse its influence in the fluidynamics. The characteristic curves were constructed for the spouted and fluidized bed, and the values of maximum and stable spouting pressure drop and minumum spouting velocity were obtained. With these data, it was possible to verify the empirical representative equations for each variable. From the fluidized bed experiments, it was possible to verify the quality of fluidization and to confront the values of the experimental pressure drop and minimum fluidization velocity. The better efficiency to spouted bed, was obtained with less atomizing air pressure (15 psi), together the greater suspension flow rate (8 ml/min) and the less spouted air temperature (50°C) or the less suspension flow rate (6 ml/min) and the greater spouted air temperature (70°C). The efficiency of coating in fluidized besd, to operational conditions this work, don't was economically satisfactory. The germination of coated seeds in spouted bed were influenced negatively by atomizing pressure, because collision of the seeds and the bed wall. The statistical analysis indicated that process of coated seeds in fluidized bed and spouted bed didn't cause damage to germination and vigor. At the end of the water vapor re-absorption test, coated seeds in spouted bed had 2 to 10% less moisture content than the uncoated seeds, evidencing that the hidroxi-ethyl-cellulose provided a discreet protective behaviour in high concentration of water vapour. The optical microscopy showed satisfactory distribution and spreading of the polymer on the surface of the coated seeds, uniform coated and homogeneous aspect / Doutorado / Engenharia de Processos / Doutor em Engenharia Química

A poluição de corpos d´água por metais pesados é um problema mundial, mas particularmente importante em países que apresentam atividades intensas de mineração, como o Brasil. Os contaminantes, sobretudo aqueles conhecidos como metais pesados, podem apresentar toxicidade altíssima, como é o caso do cromo hexavalente, do cádmio, chumbo e outros. Diante desse quadro, esforços para o aprimoramento de técnicas de remoção de cátions de água são necessárias e podem ter impacto positivo na Saúde Pública e em outras áreas. Diante do exposto o projeto se propõe a produzir materiais poliméricos (orgânicos) sob medida e otimizados para a remoção de cátions de metais de transição de soluções aquosas. Para a síntese desses materiais foram usadas técnicas de polimerização via radical livre e controlada, com o intuito de otimizar a capacidade de remoção. Os polímeros tiveram como base o ácido poli(metacrílico) que tem alto poder de adsorção de cátions. Paralelamente foi criado um sistema de remoção de cátions de solução aquosa usando polímeros confinados em membranas de diálise. A influência da massa molar média, do tipo de síntese e da presença do comonômero metacrilamida foi estudada. Para o estudo da capacidade máxima de remoção de Cu(II) e Cd(II), os parâmetros temperatura, pH da solução, velocidade e tempo de agitação foram fixados. A capacidade máxima de remoção dos íons de Cu(II) variou entre 1,36 mmol.g-1 a 1,65 mmol.g-1, e para os íons de Cd(II) variou entre 1,13 mmol.g-1 a 1,55 mmol.g-1. A partir dos resultados foi possível observar uma relação positiva entre a massa molar média das cadeias e a capacidade de ligação aos cátions metálicos. A presença de metacrilamida na cadeia polimérica teve uma influência negativa na ligação com cádmio, mas pouca influência na ligação com o cobre. A partir desses estudos foi possível concluir que os polímeros sintetizados e imobilizados em sacos de diálise são eficientes na remoção de íons de Cu(II) e de Cd(II) de soluções aquosas. Destaca-se, além da eficiência, a praticidade do uso do método desenvolvido. / New methods for heavy metal removal from aqueous solutions are necessary, particularly for regions where mining and other activities involving such toxicants are typical. The use of membrane-based methods in combination with polymers able to bind ions is a very efficient and easy way to remove toxic and undesirable ions from aqueous solutions. Herein, a new method for ion removal is presented. Solutions of different polymers based on polymethacrylic acid (PMAA) were entrapped in a dialysis sack, so that only the small ions can flow through the membrane and bind to the polymer inside. The polymers were synthesized by free radical polymerization (FRP) and the controlled radical polymerization method, RAFT. FRP and RAFT PMAA homopolymers were tested in removal assays as well as a PMAAM-methacrylamide copolymer. All materials were able to remove Cu(II) and Cd(II) from buffered aqueous solution (pH=5.7). The best result, obtained with PMAA-CRP, reached 94.8 mg of Cu(II) and 134.1mg of Cd(II) bound per gram of polymer. The better result for the FRP polymer may be due to its higher molar mass, although more studies are necessary to confirm that. The copolymer showed the lowest binding due most probably to its reduced negative density on the chain. The binding process is described as due to ion exchange, since the PMAA is considered a condensed polymer at the conditions studied. Because is a passive method, the removal system developed is, in principle, more convenient and energy efficient than other alternatives to be used in real conditions. / Programa Institucional de Bolsas de Pós-Graduação - PIB-PÓS

Orientador: Ricardo de Lima Isaac / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Civil / Made available in DSpace on 2018-08-05T08:38:56Z (GMT). No. of bitstreams: 1 SilvaJunior_ArchimedesPereirada_M.pdf: 2766426 bytes, checksum: c4a329b55233959c0c769a4fd9c68911 (MD5) Previous issue date: 2003 / Resumo: Os principais resíduos de ETAs são os Iodos gerados nos decantadores, a água de lavagem dos filtros e o rejeito de limpeza dos tanques de produtos químicos. Os lodos mesmo classificados como resíduos sólidos, apresentam baixíssimo teor de sólidos. Sendo o custo do transporte e disposição final bastante elevado, a redução do volume constitui-se em alternativa, economicamente, viável. Os principais processos utilizados para redução de volume do Iodo são o adensamento, o condicionamento químico e a desaguamento. A pesquisa teve por objetivo comparar a tratabilidade do Iodo do decantador do tipo convencional e do decantador de alta taxa, da SANASA, na cidade de Campinas. Foi verificada a influência dos parâmetros que caracterizam a qualidade do Iodo, no seu desaguamento; o efeito do adensamento do Iodo por gravidade, com auxílio de polímeros e o efeito do condicionamento químico com polímeros no desaguamento, por centrifuga. O lodo bruto foi pré-condicionado com polímeros sintéticos, e também se investigou a eficiência destes no condicionamento do lodo já adensado, para sua centrifugação. O adensamento mostrou que o polímero aniônico foi o melhor para ambas as ETAs. A dosagem ótima foi a mesma para ambas as épocas, para as duas ETAs, sendo de 1mg/g para ETA-3 e 3g/Kg para ETA-4. O tempo de mistura, para ETA-3, foi maior na época seca (45s) do que no período de chuvas (30s). Para ETA-4 o tempo de mistura foi o mesmo (60s) para as duas épocas. O lodo adensado foi condicionado com polímero e submetido à centrifugação. Desta, concluiu-se que, para o período de chuvas e para os dois tipos de lodo a condição ótima foi: polímero catiônico, 1g/Kg, 5s de mistura e 200rpm de rotação. Na época de estiagem e lodo da ETA-3 a condição ótima foi dada por: polímero catiônico, 1g/Kg, 60s de mistura e 200rpm de rotação. No caso da ETA-4, a condição é dada por: polímero catiônico, 2,5g/Kg, 60 s de mistura e 100 rpm / Abstract: The main residues of WTPs are sludge from thickener, filter backwash waters and solids from basins of chemicals products. The sludge even labeled as solid residues present very low solids content. Like the costs of transportation and ultimate disposal are very high, to reduce the sludge volume is an economical feasible alternative. The principal methods used to reduce the sludge volume are thickening, chemical conditioning and dewatering. The aim of this research was to compare the handling of both sludge from the conventional and high-rate thickener. It was checked the influence of the parameters that give particular characteristics to the sludge in its dewatering; the gravity thickening with polymers aid and the influence of the polymers in the sludge dewatering with centrifuge. The raw sludge was conditioned with synthetics polymers. Also was checked whether that polymers were efficient in the thickened sludge conditioning aiming its centrifugation. The best polymer to the gravity thickening for both sludge (WTPs 3 and 4) was the anionic polymer. The same polymer dose was required for the both seasons studied (wet and dry) and for the two WTPs. It was 1mg/g to the WTP-3 and it was 3g/Kg to the WTP-4. The mixing time for the WTP-3 was greater in the dry season (45s) than the wet season (30s) and the mixing time was the same (60s) in both seasons for the WTP-4. The thickened sludge was conditioned with organic synthetic polymer and subjected to centrifugation. After this, was concluded that in the wet season and for the two kinds of sludge the optimum condition s given to: cationic polymer, 1g/Kg of polymer dose, mixing time of 5s and 200 rpm of centrifuge rotation. In the dry season and residues from WTP-3 the optimum condition is given to: cationic polymer, 1g/Kg of polymer dose, mixing time of 60s and 200 rpm of centrifuge rotation. For residues from WTP-4 the optimum condition is given to: cationic polymer, 2,5g/Kg of polymer dose, mixing time of 60s and 100 rpm of centrifuge rotation / Mestrado / Saneamento e Ambiente / Mestre em Engenharia Civil

Orientador: Evaldo Miranda Coiado / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Civil / Made available in DSpace on 2018-07-24T20:08:26Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Satto_MariaYaecoVejima_D.pdf: 11982416 bytes, checksum: 513dc7ee66632aa4337ea535cfaa7aae (MD5) Previous issue date: 1998 / Resumo: Apresentam-se os resultados de uma investigação experimental sobre o efeito de uma poliacrilamida aniônica solúvel em água nas velocidades crítica e crítica de sedimentação e em outros parâmetros hidráulicos do escoamento sólido-líquido. Os experimentos foram realizados com água-areia e com solução de polímero-areia, em concentração volumétrica de sólidos de cerca de 2%, 5%, 10% e 15%. As soluções de polímero foram utilizadas desde 100 ppm até 1200 ppm. Os resultados experimentais mostraram que existe uma distinção entre a velocidade crítica (a velocidade correspondente à mínima perda de energia) e a velocidade crítica de sedimentação (velocidade identificada pelo aparecimento de uma camada de partículas estacionárias ou em deslizamento). Discute-se a diferença entre as velocidades. Discute-se o efeito da adição de polímero aos perfis de concentração e de velocidade, medidos com tubo de Pitot. Investigou-se a degradação por repouso no reservatório, ou por envelhecimento, a solução de polímero com e sem areia. O trabalho contém revisão bibliográfica (sobre conceitos básicos de hidrotransporte de sólidos, velocidade crítica, velocidade crítica de sedimentação, transporte de suspensões de polímeros e alguns modelos reológicos ); descrição dosjllateriais e métodos utilizados; os resultados e conclusões e recomendações e sugestões para continuidade da pesquisa... Observação: O resumo, na íntegra, poderá ser visualizado no texto completo da tese digital / Abstract: In this study, results about an experimental investigation of water soluble anionic polyacrylamide effects on critical velocity, on critical limit deposit velocity and on another hydraulics parameters of solid-liquid flow, are described. Experiments were performed using sand-water and sand-polymer solution, and the sand volumetric concentration were of about 2%, 5%, 10% and 15%. Polymer solution were utilized from 100ppm up to 1200 ppm. The experiments showed that a distinction is to be made among critical velocity (the velocity of minimum energy transport) and critical limit deposit velocity ( the velocity identified by the appearance of a layer of stationary or sliding particles). The difference between them is presented. Results obtained using a Pitot tube, about polymer effect on velocity, and concentration profiles are described. Degradation of polymer solution in sand particles by flow and aging are presented. The present study contains a review of hydrotransport of solids, experimental apparatus and procedure, experimental results and suggestions... Note: The complete abstract is available with the full electronic digital thesis or dissertations / Doutorado / Recursos Hidricos / Doutor em Engenharia Civil

Orientador: Sandra Cristina dos Santos Rocha / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Quimica / Made available in DSpace on 2018-08-09T14:53:14Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Marques_AlineMariaManrique_M.pdf: 2697128 bytes, checksum: 791a079eecd6ec0abc7c5950687642df (MD5) Previous issue date: 2007 / Resumo: O objetivo de estudo deste trabalho consistiu na análise do recobrimento de partículas em leito de jorro com atomização na base do equipamento. Estudou-se o comportamento fluidodinâmico, as propriedades de adesão entre partícula-suspensão, o crescimento da partícula e a eficiência do processo. Os ensaios foram realizados em equipamento de escala laboratorial e ângulo de base de 60º, sendo utilizados núcleos, como: vidro, ABS®, polipropileno (PP) e poliestireno (PS). Todos foram objeto de análise e classificação quanto à forma, tamanho, esfericidade, densidades absoluta e aparente, porosidade, ângulo de repouso e escoabilidade. Quanto às suspensões, foram utilizadas as poliméricas aquosas, tendo como polímero base o hidroxietilcelulose (HEC), caracterizadas pela densidade, tensão superficial, ângulo de contato e reologia. Em termos de fluidodinâmica do processo, foram avaliados parâmetros como a queda de pressão no leito, a vazão do ar de entrada, a velocidade de circulação dos sólidos e a altura da fonte. Observou-se a ocorrência de dois processos distintos: o recobrimento das partículas e a secagem da suspensão, dependendo do par úcleo-suspensão utilizado. No recobrimento das partículas, a velocidade de circulação e a queda de pressão no leito aumentam com o aumento da vazão de ar de jorro, já que se adotou como procedimento manter a altura do leito constante através do aumento da vazão de ar para que o regime de jorro permanecesse estável. Já na secagem, a velocidade de circulação das partículas diminui em função da retenção de sólidos no leito e a queda de pressão mantémse praticamente constante com o aumento do ar de jorro. A ocorrência do processo de recobrimento ou secagem é determinada pelas propriedades de adesão entre a partícula-suspensão. Ao atomizar-se as diferentes suspensões sobre os núcleos, visualizou-se que a energia superficial do sólido e a tensão superficial da suspensão influenciam a eficiência dos processos. Partículas com alta energia superficial (vidro e ABS®) foram recobertas pela suspensão, enquanto que a secagem ocorreu quando foram utilizadas partículas com menores energias superficiais (PP e PS). Sendo importante ressaltar que a tensão superficial da suspensão influencia diretamente a eficiência do recobrimento e, para a secagem, a quantidade de pó coletado no leito / Abstract: The aim of this work is to analyze the coating process in a spouted bed with bottom-spray, where parameters like fluid-dynamic behavior, properties of adhesion between the particles and the suspensions, the particles growth and the process efficiency were studied. The experiments were realized in a conventional spouted bed of laboratory scale, with base angle of 60º. Inert particles, such as glass beads, ABS®, polypropylene (PP) and polystyrene (PS), were analyzed and classified by size, shape, sphericity, absolute and apparent densities, porosity, angle of repose and flow ability. The polymeric suspension was characterized by density, surface tension and rheology. In terms of fluid-dynamic, values of bed pressure drop, spout air flow rate, solids circulation velocity and fountain height, were analyzed. The occurrence of two distinct process: the coating of the particles or the suspension drying, was observed depending on the particles-suspensions characteristics. During the particles coating, the particles circulation velocity and the bed pressure drop increased with the spout air flow rate increase. For the drying process, the particles circulation velocity decreased with the solids retention in the bed and the bed pressure drop maintained practically constant increasing the spout air flow rate. The occurrence of coating or drying process is influenced by the adhesion properties between the particle and the suspension. Atomizing the three suspensions on the four particles, it was observed that the solid surface energy and the surface tension cause some influence on the process efficiency. Particles with higher surface energy (glass beads and ABS®) were coated by the suspension, while the drying of the suspension occurred when the bed was filled with inert particles with lower surface energy (PP and PS). The suspension surface tension influences directly the coating efficiency and the quantity of powder collected in the cyclone / Mestrado / Engenharia de Processos / Mestre em Engenharia Química