The dialysis of the blood, within which the most applied modality is the haemodialysis, is a method thoroughly used for the treatment of the renal inadequacy. With this treatment, toxic substances accumulated in the patient´s body that have not been eliminated by the urine, are removed. The process happens as an "artificial kidney (dialyser) that is constituted of that is constituted of a group of fine capillary with semi permeable walls. The blood goes through the inside of these capillary ones and through the outside, in opposite direction, the dialysis solution (a saline solution diluted in water) passes by. The volume of water used in each haemodialysis session is about 120 L per patient. If the water used is not monitored, pollutants can have cumulative effects in the patient, as the organochloride pesticides. With this work, it was developed and validated an analytical procedure for the determination of low concentrations of five organochloride pesticides (α-endosulfan, β-endosulfan, DDE, DDT and endrin) in water, using Solid Phase Extraction for the pre-concentration and Gas Chromatography with Electron Capture Detection for the determination of the pesticides. Tests were accomplished to optimize the pre-concentration method in which cartridges of C18-E having 500 mg of adsorbent material and an eluent mixture of n-hexane:ethyl acetate (7:3, v/v) produced the best results in terms of recovery for the five analyzed pesticides, and the obtained values were between 85.4 and 114.1%, with smaller RSD than 15%. The values of LOQ in the samples were from 14 to 20 ng L-1. After the validation stage, the analysis procedure was applied in simulations of dialysis sessions accomplished in laboratory, to verify whether it happens the passage of the referred pesticides through the membranes used in the process. Dialysers with membranes of cellulose acetate and of polissulfone, which are commercially available, were evaluated. For such, samples of water distilled/deionized, fortified with the five organochloride pesticides were used. It was verified that such membranes are permeable to the referred pesticides. Although the passage of the pesticides through the membranes has happened in low levels (ng L-1), such situation should not be disregarded, since the patients submitted to this kind of treatment are also exposed to great volumes of water in each session, that are frequently repeated for long periods of time. It is also important to highlight that the organochloride pesticides are characterized for presenting cumulative effects. / A diálise do sangue, cuja modalidade mais empregada é a hemodiálise, é um método amplamente usado para o tratamento da insuficiência renal. Com este tratamento são removidas substâncias tóxicas que se acumulam no paciente e que não foram eliminadas pela urina. O processo ocorre em um rim artificial (dialisador) que é constituído de um conjunto de finos capilares com paredes semipermeáveis. O sangue passa pelo interior destes capilares e pelo exterior, em sentido contrário, passa a solução de diálise (uma solução salina diluída em água). O volume de água usado em cada sessão de hemodiálise é cerca de 120 L por paciente. Se a água utilizada não for monitorada, poluentes poderão ter efeitos cumulativos no paciente, dentre os quais encontram-se os pesticidas organoclorados. Com este trabalho, foi desenvolvido e validado um procedimento analítico para a determinação de baixas concentrações de cinco pesticidas organoclorados (α-endosulfan, β-endosulfan, DDE, DDT e endrin) em água, utilizando Extração em Fase Sólida para a pré-concentração e a Cromatografia a Gás com Detecção por Captura de Elétrons para a determinação dos pesticidas. Foram realizados testes para otimizar o método de préconcentração nos quais cartuchos de C18-E contendo 500 mg de material adsorvente e uma mistura eluente de n-hexano:acetato de etila (7:3, v/v) proporcionaram os melhores resultados em termos de recuperação para os cinco pesticidas avaliados, sendo que os valores obtidos ficaram entre 85,4 e 114,1%, com RSD menor que 15%. Os valores de LOQ nas amostras foram de 14 a 20 ng L-1. Após a etapa de validação, o procedimento de análise foi aplicado em simulações de sessões de diálise realizadas em laboratório, para verificar se ocorre a passagem dos referidos pesticidas através das membranas utilizadas no processo. Foram avaliados dialisadores disponíveis comercialmente com membranas de acetato de celulose e de polissulfona. Para tal, empregou-se amostras de água destilada/desionizada, fortificadas com os cinco pesticidas organoclorados. Verificou-se que tais membranas são permeáveis aos pesticidas em questão. Embora a passagem dos pesticidas através das membranas tenha ocorrido em níveis baixos (ng L-1), tal situação não deve ser desconsiderada, uma vez que os pacientes submetidos a este tipo de tratamento são expostos a grandes volumes de água a cada sessão, que são repetidas com freqüência por longos períodos. É importante destacar, também, que os pesticidas organoclorados são caracterizados por apresentar efeitos cumulativos.

Made available in DSpace on 2016-08-17T18:39:45Z (GMT). No. of bitstreams: 1 4771.pdf: 646262 bytes, checksum: 27404a8f92897d28746b0af5bea54a22 (MD5) Previous issue date: 2010-12-07 / The use of sewage sludge on agricultural soils has the main benefits the incorporation of the macronutrients nitrogen and phosphorus and the micronutrients zinc, copper, iron, manganese and molybdenum. You could say that, normally, the sewage sludge provides nutrients to the soil for crops, however, you must have knowledge of their composition in order to calculate the appropriate quantities to be incorporated, without the risk of toxicity plants and animals in certain situations and to man, and also without contaminating the environment. In this paper it is proposed the use of sewage sludge in addition to agricultural soils. Therefore, it is necessary to characterize the sludge to be added. Several parameters are used to characterize the sludge, namely: agronomic value, heavy metals, stability and sanity. The officially accepted analytical methodology for determination of elements involves atomic absorption spectroscopy or optical emission spectroscopy coupled to inductively coupled plasma. In this project, it is proposed to validate the methodology for determining the parameters: Zn and Cr by spectrophotometry using equipment Spectrophotometer, model DR/2500, HACH brand. Therefore, because of demand, it is necessary to validate a method where the tests are done with speed, safety, reliability and low cost compared with the official methods. The validation of the elements Cr and Zn was successful. All parameters for the physical and chemical characteristics were within the values permitted for disposal of biosolids as agricultural legislation. / A utilização do lodo de esgoto em solos agrícolas tem como principais benefícios a incorporação dos macronutrientes nitrogênio e fósforo e dos micronutrientes zinco, cobre, ferro, manganês e molibdênio. Pode-se dizer que, normalmente, o lodo de esgoto fornece ao solo os nutrientes para as culturas, no entanto, é necessário ter conhecimento da sua composição, a fim de se calcularem as quantidades adequadas a serem incorporadas, sem correr o risco de toxicidade às plantas e em certas situações aos animais e ao homem e, também, sem contaminar o ambiente. No presente trabalho propõe-se a utilização de lodo de esgoto para adição em solos agricultáveis. Para tanto, fez-se necessário caracterizar o lodo a ser adicionado. Vários parâmetros são empregados para a caracterização do lodo, a saber: valor agronômico, elementos tóxicos e estabilidade. A metodologia analítica oficialmente aceita para determinação de metais envolve a espectroscopia de absorção atômica ou a espectroscopia de emissão óptica acoplada a plasma induzido. Neste trabalho, propõe-se a validação da metodologia de determinação dos parâmetros Zn e Cr por espectrofotometria utilizando o equipamento Spectrophotometer, modelo DR/2500, marca HACH. Assim, validou-se um método em que as análises são feitas com rapidez, segurança, confiabilidade e baixo custo, quando comparado com os métodos oficiais. A validação dos elementos Cr e Zn foi efetuada com sucesso. Todos os parâmetros para a caracterização físico-química avaliados neste trabalho encontraram-se dentro dos valores máximos permitidos para disposição agrícola do biossólido conforme legislação vigente.

Submitted by Livia Mello (liviacmello@yahoo.com.br) on 2016-09-13T12:57:37Z No. of bitstreams: 1 DissCRP.pdf: 2172178 bytes, checksum: e99c43cd09be9ecf3e7b2348a45607e3 (MD5) / Approved for entry into archive by Marina Freitas (marinapf@ufscar.br) on 2016-09-15T13:28:35Z (GMT) No. of bitstreams: 1 DissCRP.pdf: 2172178 bytes, checksum: e99c43cd09be9ecf3e7b2348a45607e3 (MD5) / Approved for entry into archive by Marina Freitas (marinapf@ufscar.br) on 2016-09-15T13:28:42Z (GMT) No. of bitstreams: 1 DissCRP.pdf: 2172178 bytes, checksum: e99c43cd09be9ecf3e7b2348a45607e3 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-09-15T13:28:47Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DissCRP.pdf: 2172178 bytes, checksum: e99c43cd09be9ecf3e7b2348a45607e3 (MD5) Previous issue date: 2016-02-19 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Breast cancer is the most common type of cancer among women and results in 70% of cases of estrogen receptor alpha (ERα) overexpression, a tumor biomarker. In the present study we developed a sensitive and low cost disposable electrochemical immunosensor, coupled with a microfluidic system, as an alternative to determine ERα, since there are no reports on the determination of this compound in the literature using this method. The immunosensor was developed by the screen printing method, comprising a reference electrode, a counter electrode and an array of eight working electrodes, all disposable. The working electrodes were modified by layer-by-layer with poly(diallyldimethylammonium chloride) (PDDA) and gold nanoparticles decorated with glutathione (AuNP-GSH), in order to support, by covalent bond, a double-stranded DNA containing an estrogen response element (dsDNA-ERE). Also, we use magnetic particles containing thousands of antibodies and enzymes, wherein the enzymes are responsible for indirect response from the immunosensor and antibodies are used to capture the analyte in the sample. Once that the analyte is captured, it interacts with the dsDNA-ERE immobilized on the surface of the working electrode. In the linear range 16.6 to 513.3 fg mL-1 were obtained detection limit of 10.0 fg mL-1, quantification limit of 16.89 fg mL-1 and a sensitivity of 7.7 nA mL fg [ ERα]-1. Finally, it was possible to test the immunosensor front of a real sample lysate cells MCF-7, which showed that the device is a promising choice for use in the treatment and possible early diagnosis of breast cancer. / O câncer de mama é o tipo mais comum de câncer entre as mulheres e resulta, em 70% dos casos, na superexpressão do biomarcador tumoral receptor de estrógeno alfa (ERα). No presente trabalho, foi desenvolvido um imunossensor eletroquímico descartável, sensível e de baixo custo, acoplado a um sistema microfluídico, como uma alternativa para se determinar ERα, uma vez que, não há relatos sobre a determinação desse composto usando esse método na literatura. O imunossensor foi desenvolvido pelo método de serigrafia, compondo de um eletrodo de referência, um contra-eletrodo e um arranjo de oito eletrodos de trabalho, todos descartáveis. Os eletrodos de trabalho foram modificados por layer-by-layer com cloreto de poli(dialildimetilamônio) (PDDA) e nanopartículas de ouro decoradas com glutationa (AuNP-GSH), a fim de sustentar, por ligação covalente, uma dupla fita de DNA contendo um elemento de resposta de estrógeno (dsDNA-ERE). Ainda, utilizam-se partículas magnéticas contendo milhares de enzimas e anticorpos, no qual as enzimas foram responsáveis pela resposta indireta do imunossensor e os anticorpos capturaram o analito na amostra. Uma vez capturado o analito, estes interagiram com o dsDNA-ERE imobilizado na superfície dos eletrodos de trabalho. Em intervalo linear de 16,6 a 513,3 fg mL-1 foram obtidos limite de detecção de 10,0 fg mL-1, limite de quantificação de 16,89 fg mL-1 e sensibilidade de 7,7 nA mL fg [ERα] -1. Por fim, foi possível testar o imunossensor frente a uma amostra real de lisado de células MCF-7, o que evidenciou que o dispositivo é uma escolha promissora para uso no tratamento e possível diagnóstico precoce do câncer de mama.

Submitted by Izabel Franco (izabel-franco@ufscar.br) on 2016-09-20T14:55:11Z No. of bitstreams: 1 DissAYI.pdf: 9433334 bytes, checksum: e1e523ecb71b8dcd7db17085b5a6af15 (MD5) / Approved for entry into archive by Marina Freitas (marinapf@ufscar.br) on 2016-09-21T12:36:54Z (GMT) No. of bitstreams: 1 DissAYI.pdf: 9433334 bytes, checksum: e1e523ecb71b8dcd7db17085b5a6af15 (MD5) / Approved for entry into archive by Marina Freitas (marinapf@ufscar.br) on 2016-09-21T12:37:00Z (GMT) No. of bitstreams: 1 DissAYI.pdf: 9433334 bytes, checksum: e1e523ecb71b8dcd7db17085b5a6af15 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-09-21T12:37:07Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DissAYI.pdf: 9433334 bytes, checksum: e1e523ecb71b8dcd7db17085b5a6af15 (MD5) Previous issue date: 2015-10-16 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) / The research project, of qualitative character presented and analyzed a scientific literacy activity process carried of 2 groups: the first group of undergraduate students and the second group of high school students. The scientific lieracy promotion is necessary considering the public indifference about science, once a lot of people have problems to understand and relate it to their daily lives. In this process, the scientific literate is capable to understand not only the science itself but also to perceive it their day by day, contributing in the future as conscius citizens. The comics were chosen as the main topic of the project due to singular attributes, using both the image and text to transmit an information or message, and constitute an interesting tool to promote the creative process of an individual or a group. The japanese comics, called manga, were chosen to support drawing activities and workshops with the students. Aiming for promoting the students scientific literacy and diffusing the practice of science communication by comics in manga style, were proposed several activities such as Chemistry workshop, technical visits to research departments, drawing and comics activities. At the end of the project, the students elaborated and presented comics about science communication, including chemistry. The research project promoted the scientific literacy of the students and also contributed to the dissemination of chemistry by production of scientific comics. / O projeto de pesquisa, de caráter qualitativo, apresentou e analisou o processo de alfabetização científica de uma atividade realizada com dois grupos: o primeiro grupo com alunos de graduação e o segundo grupo com alunos de ensino médio. Promover a alfabetização científica é um fator necessário ao considerar que a maior parte do público ainda julga a ciência como restrita aos cientistas e pesquisadores e sem possuir relação com seu cotidiano. Durante o processo, o alfabetizado cientificamente compreende não só a ciência em si mas também é capaz de percebê-la em seu dia a dia e futuramente contribuir como cidadão. Optou-se pelas Histórias em Quadrinhos (HQs) como assunto principal do trabalho de pesquisa devido às suas características singulares, utilizando tanto o texto quanto a imagem para transmitir uma informação ou mensagem, o que se constitui num instrumento interessante para se trabalhar o processo criativo de um indivíduo ou de um grupo. Os quadrinhos japoneses, denominados mangás, foram escolhidos como foco para promover algumas atividades de desenho e oficinas com os alunos. Com o objetivo de promover a alfabetização científica dos alunos e difundir a prática da divulgação científica através do uso das HQs em mangá, foram propostas várias atividades, tais como oficinas de experimentos, visitas técnicas a departamentos de pesquisa, atividades de desenho e HQ. Ao final das atividades, os alunos apresentaram uma HQ de divulgação científica, incluindo química. O projeto de pesquisa promoveu a alfabetização científica dos alunos e contribuiu para a divulgação científica de química por meio da produção de quadrinhos científicos.

Submitted by Livia Mello (liviacmello@yahoo.com.br) on 2016-09-28T18:23:25Z No. of bitstreams: 1 DissTAS.pdf: 2801935 bytes, checksum: 93fee10e22e0d68fd68275ed7603385d (MD5) / Approved for entry into archive by Marina Freitas (marinapf@ufscar.br) on 2016-10-04T18:59:55Z (GMT) No. of bitstreams: 1 DissTAS.pdf: 2801935 bytes, checksum: 93fee10e22e0d68fd68275ed7603385d (MD5) / Approved for entry into archive by Marina Freitas (marinapf@ufscar.br) on 2016-10-04T19:00:02Z (GMT) No. of bitstreams: 1 DissTAS.pdf: 2801935 bytes, checksum: 93fee10e22e0d68fd68275ed7603385d (MD5) / Made available in DSpace on 2016-10-04T19:00:10Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DissTAS.pdf: 2801935 bytes, checksum: 93fee10e22e0d68fd68275ed7603385d (MD5) Previous issue date: 2015-02-20 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) / In this work the application of electrodes based on a composite of Vertically Aligned Carbon Nanotubes and Graphene Oxide (VACNT-GO) as electrochemical sensor for the determination of pharmaceuticals from the statin class was explored. The VACNT-GO composite was synthesized by the Microwave Chemical Vapour Deposition (MWCVD) method, followed by oxygen plasma treatment. Using high-resolution scanning electron microscopy, Raman spectroscopy and X-Ray photoelectron spectroscopy, it was possible to verify the exposition of graphene sheets functionalized with oxygenated groups (graphene oxide) in the VACNT tips after the oxygen plasma treatment. The oxygen content increased from 4.9% for the VACNT sample to 21.4% in the VACNT-GO sample case. Furthermore, the C:O ratio was equal to approximately 1.5 for the VACNT-GO sample, in accordance with the expected range for graphene oxide. Moreover, by measurements of the contact angle with distillated water, it was noted a drastic change of the sample surface wettability, changing from superhydrophobic for VACNT (contact angle = 157o) to superhydrophilic for VACNT-GO (contact angle ≈ 0o), enhancing the electrochemical application of the material in aqueous systems. From cyclic voltammetry assays conducted for the potassium hexacyanoferrate (III) probe, it was diagnosticated an electroactive area equivalent to approximately 80% of the geometric area and a high heterogeneous electron transfer rate constant (3.4 × −2 −110 cm s ) for the VACNT-GO electrode, demonstrating the good electrochemical performance of the proposed electrodic material. Next, voltammetric methods for determination of the statins atorvastatin calcium (ATOR) and rosuvastatin calcium (ROS) were developed. Using Differential Pulse Adsorptive Anodic Stripping Voltammetry (DPAdASV) under optimized conditions, the constructed analytical curve for ATOR was linear in the range −8 −6 −1 −9from 9.0 × 10 to 3.8 × 10 mol L , with a limit of detection of 9.4 × 10 mol −1L . In the ROS drug case, the Square-Wave Adsorptive Anodic Stripping Voltammetry (SWAdASV) technique showed the better analytical performance, and also under optimized conditions, the analytical curve was linear in the ROS −7 −5 −1concentration range from 4.8 × 10 to 4.7 × 10 mol L , with a limit of −8 −1detection of 6.0 × 10 mol L . Both the voltammetric procedures were successfully applied in the ATOR and ROS determination in pharmaceutical formulations and synthetic biological samples (urine and human serum). / Neste trabalho, a aplicação de eletrodos à base de um compósito de nanotubos de carbono verticalmente alinhados e óxido de grafeno (VACNT-GO, do inglês “Vertically Aligned Carbon Nanotubes and Graphene Oxide”) como sensor eletroquímico para a determinação de fármacos da classe das estatinas foi explorada. O compósito de VACNT-GO foi sintetizado empregando-se o método de deposição química de vapor assistido por microondas (MWCVD, do inglês “Microwave Chemical Vapour Deposition”) seguido de um tratamento por plasma de oxigênio. Utilizando-se microscopia eletrônica de varredura de alta resolução, espectroscopia Raman e espectroscopia de fotoelétrons excitados por Raio-X, foi possível observar a exposição de folhas de grafeno funcionalizadas com grupos oxigenados (óxido de grafeno) nas pontas dos VACNT após o tratamento por plasma de oxigênio. O teor de oxigênio aumentou de 4,9% para a amostra de VACNT para 21,4% no caso da amostra de VACNT-GO. Além disso, a razão C:O foi igual a proximadamente 1,5 para a amostra de VACNT-GO, em concordância com os teores previstos para óxido de grafeno. Ademais, por meio de medidas do ângulo de contato com a água destilada, foi notada uma mudança drástica da molhabilidade da superfície das amostras, passando de super-hidrofóbicas para os VACNT (ângulo de contato = 157o) para super-hidrofílicas para os VACNT-GO (ângulo de contanto ≈ 0o), potencializando a aplicação eletroquímica do material em sistemas aquosos. A partir de estudos de voltametria cíclica conduzidos para a sonda de hexacianoferrato (III) de potássio, foi diagnosticada uma área eletroativa equivalente a aproximadamente 80% da área geométrica e uma elevada constante de transferência heterogênea −2 −1de elétrons (3,4 × 10 cm s ) para o eletrodo de VACNT-GO, mostrando o bom desempenho eletroquímico do material eletródico proposto. Em seguida, métodos voltamétricos para a determinação das estatinas atorvastatina cálcica (ATOR) e rosuvastatina cálcica (ROS) foram desenvolvidos. Utilizando-se a técnica de voltametria adsortiva de redissolução anódica por pulso diferencial (DPAdASV, do inglês “Differential Pulse Adsorptive Anodic Stripping Voltammetry”) sob condições otimizadas, a curva analítica construída para a−8 −6 −1ATOR foi linear no intervalo de 9,0 × 10 a 3,8 × 10 mol L , com um limite −9 −1de detecção de 9,4 × 10 mol L . No caso do fármaco ROS, a técnica de voltametria adsortiva de redissolução anódica por onda quadrada (SWAdASV, do inglês “Square-Wave Adsorptive Anodic Stripping Voltammetry”) apresentou um melhor desempenho analítico, e sob condições otimizadas, a −7curva analítica construída para a ROS foi linear no intervalo de 4,8 × 10 a 4,7−5 −1 −8 −1× 10 mol L , com um limite de detecção de 6,0 × 10 mol L . Ambos os procedimentos voltamétricos foram eficientemente aplicados na determinação de ATOR e ROS em amostras de formulações farmacêuticas e biológicas sintéticas (urina e soro humano).

Submitted by Livia Mello (liviacmello@yahoo.com.br) on 2016-10-04T14:41:11Z No. of bitstreams: 1 TeseJMS.pdf: 2119796 bytes, checksum: b78891c13a589bb6546e47a89e7da228 (MD5) / Approved for entry into archive by Marina Freitas (marinapf@ufscar.br) on 2016-10-13T19:48:52Z (GMT) No. of bitstreams: 1 TeseJMS.pdf: 2119796 bytes, checksum: b78891c13a589bb6546e47a89e7da228 (MD5) / Approved for entry into archive by Marina Freitas (marinapf@ufscar.br) on 2016-10-13T19:49:03Z (GMT) No. of bitstreams: 1 TeseJMS.pdf: 2119796 bytes, checksum: b78891c13a589bb6546e47a89e7da228 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-10-13T19:49:15Z (GMT). No. of bitstreams: 1 TeseJMS.pdf: 2119796 bytes, checksum: b78891c13a589bb6546e47a89e7da228 (MD5) Previous issue date: 2015-11-26 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / The increase in the consumer electronics equipment, especially, the cell has aroused the academia and society in general interest. Such equipment when obsolete became part of the so-called junk mail. Among the components of this type of waste, are the printed circuit boards (PCB’s). The concentration of toxic elements such as Cd, Cr and Pb these PCB has proved high. Because of this situation becomes important to develop analytical methodologies for evaluation of these dangerous elements in PCB. Among the analytical techniques available, the most used in the determination of these elements has been the ICP OES. The evaluation of samples PCB by ICP OES performed in this study revealed that in addition to the regulated elements by RoHS (Cd, Cr and Pb), are present in high quantities, the elements Ba (2% w/w) and As (400 mg/kg). The Cu element was the one with the highest levels of concentration in some samples amounted to 35% (m/m). The use of a multivariate analysis such as PCA, showed some correlation between certain elements of the PCB. This is observed for the elements Ba and Ni, and also to the As, Cr and Fe. Alternatively to the use of techniques that require a pretreatment of the samples comes LIBS. The obtained emission spectra provided important information about the composition of these PCB’s. An analysis of the spectra reveals the presence of emission lines of elements such as Ba, Cd, Pb, Ni, Cu, Fe, Sb, among others. The elements that provide the most intense emission lines were Cu and Ba. Based on the obtained reference concentration by ICP OES and the values of the area and intensity of the spectra obtained, the construction of multivariate calibration models has been proposed. Employing MLR was possible to build the multivariate calibration models for elements of interest. However, due to lack of verified correction, among the area parameters, maximum intensity and reference concentrations, the proposed models are considered viable. However, the use of LIBS for characterization purposes samples for the presence of an element, shown to be feasible from a qualitative point of view. / O aumento no consumo de equipamentos eletroeletrônicos, em especial os celulares têm despertado o interesse acadêmico e da sociedade em geral. Tais equipamentos quando obsoletos passam a compor o denominado lixo eletrônico. Entre os componentes desse tipo de lixo, estão as placas de circuito impresso (PCI). A concentração de elementos tóxicos, como por exemplo, Cd, Cr e Pb nestas PCI’s tem se mostrado elevadas. Devido a esse panorama torna-se importante o desenvolvimento de metodologias analíticas para avaliação desses elementos perigosos em PCI. Entre as técnicas analíticas disponíveis, a mais utilizada na determinação desses elementos tem sido a ICP OES. A avaliação de amostras de PCI por ICP OES realizada neste trabalho, revelou que além dos elementos mencionados pela RoHS (Cd, Cr e Pb), estão presentes em quantidades elevadas, os elementos Ba (até 2% m/m) e As (até 400 mg/kg). O elemento Cu foi o que apresentou os maiores teores de concentração, em algumas amostras atingiu os 35% (m/m). O uso de uma análise multivariada, como a PCA, revelou a correlação entre alguns elementos determinados nas PCI’s. Isso é observado para os elementos Ba e Ni, e ainda para os elementos As, Cr e Fe. Alternativamente ao uso de técnicas que necessitam de um pré-tratamento das amostras, surge a LIBS. Os espectros de emissão obtidos forneceram informações importantes sobre a composição dessas PCI’s. Uma análise dos espectros obtidos revelou a presença de linhas de emissão de elementos, como por exemplo, Ba, Cd, Pb, Ni, Cu, Fe, Sb, dentre outros. Os elementos que forneceram as linhas de emissão mais intensas foram o Cu e o Ba. A partir das concentrações de referência obtidas por ICP OES e dos valores da área e intensidade obtidas dos espectros, foi proposto a construção de modelos de calibração multivariada. Empregando Regressão Linear Múltipla (MLR) foi possível construir os modelos de calibração multivariada para os elementos de interesse. Entretanto, devido a falta de correção verificada, entre os parâmetros área, intensidade máxima e concentrações de referência, os modelos propostos são considerados não confiáveis. Contudo, a utilização da LIBS para fins de caracterização de amostras quanto a presença de um determinado elemento, mostrou-se viável e aplicável do ponto de vista qualitativo.

Submitted by Livia Mello (liviacmello@yahoo.com.br) on 2016-10-11T12:18:16Z No. of bitstreams: 1 TeseGP.pdf: 8003809 bytes, checksum: 7b85795bf2e6204c63089036ccbb76e5 (MD5) / Approved for entry into archive by Marina Freitas (marinapf@ufscar.br) on 2016-10-20T19:52:05Z (GMT) No. of bitstreams: 1 TeseGP.pdf: 8003809 bytes, checksum: 7b85795bf2e6204c63089036ccbb76e5 (MD5) / Approved for entry into archive by Marina Freitas (marinapf@ufscar.br) on 2016-10-20T19:52:16Z (GMT) No. of bitstreams: 1 TeseGP.pdf: 8003809 bytes, checksum: 7b85795bf2e6204c63089036ccbb76e5 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-10-20T19:52:23Z (GMT). No. of bitstreams: 1 TeseGP.pdf: 8003809 bytes, checksum: 7b85795bf2e6204c63089036ccbb76e5 (MD5) Previous issue date: 2016-05-25 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) / The economic development of a country depends on good quality of water available, so the conservation and restoration of water bodies are strategic conditions for this to happen. However, water resources have become scarce over the past decades, in quantitative and qualitative terms. A variety of human activities have caused serious problems to the aquatic environment, and eutrophication is one of the most responsible for the degradation of the quality of water bodies, mainly caused by the artificial enrichment of nutrients, especially phosphorus and nitrogen. There are currently two contrasting scenarios: the excessive presence of phosphorus in aquatic ecosystems and, the depletion of phosphate rock deposits, which endangers the water security and the global food security. In this context the development of technologies aimed at the recovery of the quality of aquatic ecosystems and phosphorus contained in these compartments is of fundamental importance, since the global stock of phosphate rocks is a finite resource and may be close to being exhausted. Various technologies for the remediation of eutrophic environments have been studied, however none of which aims to reuse of phosphorus in agriculture. Thus, the aim of this study was to evaluate the sawdust as biosorbent material to phosphorus aiming the recovery of the quality of water resources and its later use as fertilizer in agriculture. The experiments were conducted in two stages, first were assembled microcosm with water and sediment samples from eutrophic reservoir Ibirité/MG, the total incubation time was 159 days, in this time various parameters (physicochemical and chemical) were monitored in the water column, interstitial water and sediment. After the end of this first experiment arose any question about the phosphorus adsorption in sawdust, what motivated the development of a new experiment with samples of the Barra Bonita/SP. This experiment was performed with sterile and non-sterile samples as well as that had or not a previous addition of iron in the sawdust, the incubation time was 240 and 247 days, respectively for non-sterile and sterile experiment. The results of the first experiment (Ibirité) showed that there was a reduction of 90.5% of orthophosphate in the water column of the microcosms and sawdust adsorbed 16.2 μg g-1, this adsorption occurred mostly after 113 days of incubation. In the second experiment results showed that prior to addition of iron not conducive to increased adsorption in the non-sterile experiments, and the main adsorption mechanism may be not via the action of bacteria oxidizing Fe (II). The higher adsorption in the second experiment took place in sterile microcosm, where sawdust adsorbed 66.9 μg g-1 in the period of 247 days. Knowing that the success in the recovery of water bodies depends on the reduction of external phosphorus sources, the studied technology has a good potential application as a remediation technique and phosphorus reuse as fertilizer, mainly because it is an inexpensive technique and easy to use. / O desenvolvimento econômico de um país depende de disponibilidade de água de boa qualidade, logo a conservação e recuperação dos corpos aquáticos são condições estratégicas para que isto ocorra. Entretanto, os recursos hídricos têm se tornado escassos no decorrer das últimas décadas, tanto em termos quantitativos quanto qualitativos. Uma diversidade de atividades antrópicas tem provocado graves problemas aos ambientes aquáticos, sendo que a eutrofização é um dos responsáveis pela degradação da qualidade dos corpos aquáticos causada majoritariamente pelo enriquecimento artificial de nutrientes, principalmente fósforo e nitrogênio. Existem atualmente dois cenários contrastantes: um de presença excessiva de fósforo em ecossistemas aquáticos e outro de depleção das jazidas de rocha fosfática, o que coloca em risco tanto a segurança hídrica quanto a segurança alimentar global. Neste contexto, o desenvolvimento de tecnologias que visam à recuperação da qualidade de ecossistemas aquáticos e do fósforo contido nestes compartimentos, é de fundamental importância, uma vez que o estoque global de rochas fosfáticas é um recurso finito e pode estar próximo de ser esgotado. Diversas tecnologias para a remediação de ambientes eutrofizados já foram estudadas, porém nenhuma delas visa o reaproveitamento do fósforo na agricultura. Desta forma, o objetivo principal deste estudo foi avaliar a serragem como material biossorvente para fósforo visando à recuperação da qualidade do recurso hídrico e o seu posterior uso como fertilizante na agricultura. Os experimentos foram realizados em duas etapas, na primeira foram montados microcosmos com amostras de água e sedimento do reservatório eutrofizado de Ibirité/MG, o período total de incubação foi de 159 dias, tempo durante o qual diversas variáveis (físico-químicos e químicas) foram monitoradas na coluna de água, água intersticial e sedimento. Após o término desse primeiro experimento surgiram alguns questionamentos a respeito da adsorção de fósforo na serragem, o que motivou a realização de um novo experimento, que foi conduzido com amostras coletadas no reservatório de Barra Bonita-SP. Este experimento foi realizado com amostras estéreis e não estéreis, que tivessem ou não adição prévia de ferro na serragem. O tempo de incubação foi de 240 e 247 dias, para experimento não estéril e estéril, respectivamente. Os resultados para o experimento do Ibirité-MG, mostraram que houve uma redução de 90,5% na concentração de ortofosfato na coluna de água dos microcosmos e a serragem adsorveu 16,2 μg P g-1, sendo que esta adsorção ocorreu majoritariamente após 113 dias de incubação. No segundo experimento os resultados mostraram que a adição prévia de ferro não favoreceu uma maior adsorção no experimento não estéril, bem como que o mecanismo principal de adsorção pode não ocorrer via ação das bactérias oxidantes de Fe(II). A maior adsorção neste segundo experimento ocorreu no microcosmo estéril, onde a taxa de adsorção na foi de 66,9 μg g-1 no período de 247 dias. Sabendo que o sucesso na recuperação dos corpos aquáticos depende da minimização ou eliminação de fontes externas de fósforo, a tecnologia estudada apresenta um bom potencial de aplicação como técnica de remediação bem como posterior reuso do fósforo como fertilizante, principalmente por ser uma técnica de baixo custo e fácil aplicação.

Orientador : Marco Tadeu Grassi / Co-orientadora : Lucia Helena Mascaro / Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do Paraná / Resumo: Neste trabalho estudou-se a construção e otimização de ultramicroeletrodos para a determinação dos ions Cu2+, Pb2+, Cd2+ e Zn2+ em baixas concentrações por técnicas eletroanalíticas de redissolução como voltametria linear, onda quadrada e pulso diferencial. Após a otimização das condições de trabalho os métodos foram aplicados na determinação de Cu e Pb em água de torneira. Para a realização do trabalho foram utilizados ultramicroeletrodos (UMEs) de fibra de carbono e fio de platina. As superfícies dos UMEs foram modificadas pela deposição de filmes de mercúrio com o intuito de melhorar o limite de detecção frente aos metais. As condições de formação do filme de Hg foram avaliadas e observou-se que uma melhor resposta analítica era obtida quando a deposição foi realizada através do uso de uma solução contendo Hg2+ com a aplicação de um potencial de -0,9 V por 60 s para UME de fibra de C e 120 s para o de fio de Pt. Após o estabelecimento das condições ótimas de formação do filme de mercúrio, avaliou-se as faixas de concentração de cobre detectáveis com diferentes tempos de pré-concentração utilizando a voltametria de redissolução anódica de varredura linear. A menor faixa de concentração determinada foi de 1 a 10 ng L"1 com 15 minutos de pré-concentração. Na determinação simultânea de Cu2+, Cd2+ e Pb2+ foram utilizados dois diferentes potenciais de pré-concentração, de -0,3 e -1,0 V, de modo a evitar a formação de compostos intermetálicos. As curvas analíticas encontradas para a determinação simultânea destes metais apresentaram-se lineares em uma ampla faixa de concentração. A influência dos ânions sulfato, nitrato e cloreto na determinação dos metais foi avaliada e observou-se que a presença dos ânions sulfato e cloreto em meio neutro e nitrato em pH 2,0 aumenta a corrente analítica e que nitrato em meio neutro, sulfato e cloreto em pH 2,0 fazem com que haja redução da corrente obtida pela redissolução dos metais. Nas determinações de cobre e de chumbo em amostras de água proveniente da rede de abastecimento público da Região Metropolitana de Curitiba foram obtidos os valores de concentração da ordem de microgramas por litro. Estes resultados foram comparados com resultados obtidos por voltametria de redissolução anódica de pulso diferencial com eletrodo de gota estática de mercúrio (SMDE) e por espectrometria de absorção atómica em forno de grafite. De maneira geral, os resultados obtidos através do uso das técnicas voltamétricas mostraram boa concordância com aqueles obtidos pela técnica de absorção atómica. Palavras-chave: 1) ultramicroeletrodos; 2) filme de mercúrio; 3) voltametria de redissolução anódica. / Abstract: The construction and optimization of ultramicroelectrodes (UME) were investigated in this study. The ultramicroelectrodes were designed for trace level determination of Cu2+, Pb2+, Cd2+, and Zn2+ by using voltammetricstripping analyses such as linear sweep, square wave and differential pulse. After the accomplishment of the best experimental conditions, the methods were applied in the determination of copper and lead in tap water samples. Carbon fiber and platinum wire ultramicroelectrodes were employed. The UME surfaces were modified through the deposition of mercury films aiming an improvement on the detection limit of the determinations. Best conditions for the formation of the Hg film were evaluated and it was found that a better analytical response was obtained through the application of a 60 and 120 s -0.9 V potentials for the carbon and Pt UME, respectively. Linear sweep anodic stripping voltammetry was used in order to investigate different range of detectable copper concentrations. The lowest concentrations were in the range of 1 to 10 |ag.L"1 of Cu, after a deposition time of 15 min. Two different deposition potentials were used in the simultaneous determination of Cu2+, Pb2+, and Cd2+ to avoid the formation of intermetallic complexes. The potentials were -0.3 and -1.0 V. The analytical curves showed a linear response over a wide concentration range. The influence of sulfate, nitrate and chloride over the electrochemical response was also investigated. Under neutral pH conditions, the presence of sulfate and chloride resulted in an increase of the analytical signal, as well as nitrate under pH 2.0. By the other hand, the presence of sulfate and chloride under pH 2.0, as well as nitrate under neutral pH conditions resulted in a decrease of the stripping current. Copper and lead were found in tap water from Curitiba's Metropolitan Region at ppb levels. Results obtained via voltammetric techniques were compared to others obtained by graphite furnace atomic absorption spectrometry showing a good agreement in most cases. Key-words: 1) ultramicroelectrodes; 2) mercury film; 3) anodic stripping voltammetry.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:29:05Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2011-01-18Bitstream added on 2014-06-13T19:17:16Z : No. of bitstreams: 1 caires_fj_me_araiq.pdf: 493700 bytes, checksum: 3407a17ff8fb345606e061ffb146a15f (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Esse trabalho descreve a síntese e caracterização dos succinatos de metais de transição bivalentes, MC2H4C2O4·nH2O (M = Mn(II), Fe(II), Co(II), Ni(II), Cu(II), Zn(II)), no estado sólido. Inicialmente prepararam-se os carbonatos dos respectivos íons metálicos adicionando-se lentamente e sob agitação solução saturada de hidrogeno carbonato de sódio à solução de cloreto (Mn, Co, Ni, Zn) ou sulfato (Fe, Cu), até precipitação completa dos íons metálicos. Os succinatos foram obtidos fazendo-se reagir os carbonatos dos íons metálicos com solução de ácido succínico. Os compostos sintetizados foram estudados empregando termogravimetria e análise térmica diferencial simultânea (TG-DTA), termogravimetria derivada (DTG), calorimetria exploratória diferencial (DSC), difratometria de raios X pelo método do pó, espectroscopia no infravermelho, termogravimetria acoplada à espectroscopia de absorção na região do infravermelho com transformada de Fourier (TG-FTIR) e complexometria. Os resultados forneceram informações sobre o comportamento térmico, cristalinidade, modos de coordenação etc. Também foi possível identificar os produtos liberados durante o aquecimento. Os resíduos finais foram Mn3O4, Fe2O3, Co3O4, NiO, CuO e ZnO / In this work, the synthesis and characterization of bivalent transition metal ion succinates in the solid state, MC2H4C2O4·nH2O (M = Mn(II), Fe(II), Co(II), Ni(II), Cu(II), Zn(II)), are described. Firstly, the respective metal ion carbonates were prepared by slow addition of sodium hydrogen carbonate saturate solution to the chloride (Mn, Co, Ni, Zn) or sulphate (Fe, Cu) solution under continuous magnetic stirring until complete precipitation of the metal ions. The succinates were obtained by reacting carbonate of the metal ions with succinic acid solution. The synthesized compounds were characterized by simultaneous thermogravimetry and differential thermal analysis (TGDTA), Thermogravimetry derivative (DTG), differential scanning calorimetry (DSC), Xray powder diffractometry, infrared spectroscopy, thermogravimetry coupled to absorption spectroscopy in the region of infrared with Fourier transform (TG-FTIR) and complexometry. The results provided information about the thermal behavior, crystallinity, modes of coordination etc. It was also possible to identify the products evolved during heating. The final residues were Mn3O4, Fe2O3, Co3O4, NiO, CuO and ZnO

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:29:07Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2009-01-21Bitstream added on 2014-06-13T18:38:47Z : No. of bitstreams: 1 franco_s_me_araiq.pdf: 1261648 bytes, checksum: 8a1ee0756819635b8a4abe0447ca4776 (MD5) / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / As culturas com maior potencial de contaminação do ambiente por pesticidas, são as que, ou são cultivadas em grandes áreas como a soja, o milho e a cana-deaçúcar, ou as que utilizam grandes quantidades de pesticidas por área cultivada, como é o caso do tomate e da batata. O diuron é um dos herbicidas mais utilizados no Brasil, principalmente na cultura de cana-de-açúcar que cobre mais de 70% do estado de São Paulo, sendo também utilizado na cultura de tomate e frutas. Estudos constataram que o diuron é rapidamente absorvido pelo trato gastrointestinal em ratos, sendo excretado na forma original ou metabolizado principalmente pela urina. O metabolito predominante do diuron em urina é a 3,4-diclorofenil-uréia (DCPU), que posteriormente é degradado a 3,4-dicloroanilina (DCA), mais estável. Ocorrem ainda mais dois metabólitos minoritários, a 3,4- diclorofenil-metil uréia (DCPMU) e o N,N'- Bis(p-clorofenil)uréia (4,4'-diclorocarbanilida). Este trabalho teve como finalidade otimizar e validar um método para determinação de diuron, DCA, DCPU, DCPMU e 4,4'-diclorocarbanilida em urina de ratos, aplicando o método validado à analise de amostras de urina de animais incluídos no estudo temático que investiga o mecanismo de carcinogenicidade do diuron (sub-projeto: “Estudo do modo de ação (MOA) cancerígeno do Diuron sobre o urotélio de ratos Wistar machos”). O método otimizado e validado neste trabalho permite a análise de diuron e metabólitos em 1 ml de urina, utilizando SPE no preparo da amostra para análise e HPLC/UV ( l = 250 nm) na separação e quantificação dos analitos. A seletividade do método permite a análise de diuron, DCA, DCPU e 4-4 diclorocarbanilida em urina de ratos Wistar. Para o DCPMU existem há co-eluição de outros constituintes da amostra com este pico, por isso a análise para esta molécula demanda a confirmação pela pureza do pico... / The crops with the greatest potential for environmental contamination by pesticides, are cultivated in large areas such as soybean, corn and sugar cane, or those that use large quantities of pesticides by cultivated area, as tomatoes and potatoes. The herbicide diuron is one of the most used in Brazil, mainly for sugar cane which, that covers more than 70% of the São Paulo State and is also used in the cultivation of tomatoes and other fruits. Studies found that diuron is rapidly absorbed from the gastrointestinal tract in rats and is excreted in its original form or metabolized mainly by the urine. The predominant metabolite of diuron in urine is 3.4- dichlorophenyl-urea (DCPU), which is subsequently degraded to 3,4-dichloroaniline (DCA), more stable. Occur further two minor metabolites, the 3,4 - dichlorophenylmethyl urea (DCPMU) and N,N'-Bis (p-chlorophenyl) urea (4,4-dichlorocarbanilide). This work aimed to optimize and validate a method for analysis of diuron, DCA, DCPU, DCPMU and 4,4-dichlorocarbanilide in urine of rats, using the validated method to application to urine samples from animals included in a thematic study that investigates the diuron mechanism of carcinogenicity (sub-project: Estudo do modo de ação (MOA) cancerígeno do Diuron sobre o urotélio de ratos Wistar machos”). The method optimized and validated in this study allows the analysis of diuron and metabolites in 1 ml of urine using SPE for sample preparation and HPLC/UV analysis ( l = 250 nm). The selectivity of the method allows the analysis of diuron, DCA, DCPU and 4-4 dichlorocarbanilide in urine of Wistar rats. DCPMU co-elutes with some other sample constituents, so the analysis for this molecule demand confirmation by the purity of the peak. Method quantification limit was 20 μg mL-1 for diuron and DCA. The accuracy of the method, evaluated by analytes recoveries from spiked samples, were between... (Complete abstract click electronic access below)