Orientadores: Pedro Sergio Fadini, Jose Roberto Guimarães / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Civil, Arquitetura e Urbanismo / Made available in DSpace on 2018-08-14T03:36:51Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Fagnani_Enelton.pdf: 2480430 bytes, checksum: 9823f5e273383cbda10d238d244e3c32 (MD5) Previous issue date: 2009 / Resumo: O presente trabalho teve por finalidade avaliar alguns aspectos ambientais do Rio Jundiaí e do Ribeirão Piraí, principais mananciais da bacia do Rio Jundiaí, estado de São Paulo, uma sub-bacia do Comitê Piracicaba - Capivari - Jundiaí (PCJ), gerando um importante e inédito inventário para esse início de século, capaz de auxiliar nas tomadas de decisão sobre questões ambientais na região, valendo-se da determinação de parâmetros químicos em amostras de água e sedimento no período 2007-2008. Elegeram-se cinco pontos de coleta de água para a determinação de mercúrio total (HgT) e carbono orgânico dissolvido (COD), sendo três no Rio Jundiaí, um no Ribeirão Piraí e um no Rio Tietê, tomado como referência de locais degradados. As concentrações médias para HgT, em ng L-1, foram de 8,2 +- 6,4; 7,0 +- 6,6 e 5,2 +- 3,6 no Rio Jundiaí, 2,1 +- 1,9 no Ribeirão Piraí e 19,3 +- 13,6 no Rio Tietê. Já as concentrações médias de COD, em mg L-1, foram de 7,1 +- 1,5; 9,4 +- 2,2 e 28,6 +- 17,7 no Jundiaí, 3,3 +- 1,2 no Piraí e 14,9 +- 5,4 no Tietê. Correlações entre HgT e COD mostraram que em áreas menos impactadas, como o Ribeirão Piraí, há uma relação positiva entre o COD e o HgT, sendo que maiores valores de COD implicam na ocorrência de maiores valores de HgT; em áreas mais impactadas do Rio Jundiaí, essa relação é antagônica, sugerindo que a matéria orgânica apresenta diferenças químicas nesses dois corpos aquáticos. Com relação aos sedimentos, cinco sítios amostrais foram eleitos, quatro no Rio Jundiaí e um no Ribeirão Piraí, sendo obtidos os valores médios para sulfetos volatilizáveis por ácidos (SVA), em mmol g-1, de 0,83 +- 0,52; 3,61 +- 3,51; 5,51 +- 3,19 e 9,77 +- 6,56 no Jundiaí e 3,70 +- 1,57 no Piraí. Os demais resultados obtidos foram, respectivamente, para metais extraídos simultaneamente (MES), em ?mol g-1, de 0,63 +- 0,03; 1,19 +- 0,93; 2,66 +- 0,85; 3,73 +- 0,92 e 1,69 +- 0,35, para perdas por ignição (PPI), em porcentagem, de 6,6 +- 0,4; 5,4 +- 1,9; 14,1 +- 0,84; 14,2 +- 5,0 e 12,1 +- 2,5, e para mercúrio total (HgT), em +-g kg-1, de 40 +- ; 52 +- ; 158 +- 2; 124 +- 25 e 47 +- 12. Análises de componentes principais (PCA) foram utilizadas para relacionar os resultados obtidos nos sedimentos com as características antrópicas de cada local de coleta, revelando que áreas susceptíveis à formação de alagados se mostraram propícias ao armazenamento de metais, matéria orgânica e sulfetos lábeis, ao passo que regiões impactadas por dragagens exibiram um comportamento antagônico. A matéria orgânica se mostrou mais importante na especiação dos metais nas regiões em que houve deficiência de sulfetos, notadamente no Ribeirão Piraí, local de menor impacto antrópico. / Abstract: The present work describes environmental aspects related to Jundiaí River and Piraí Stream, both belonging to Jundiaí River basin, which is a sub-basin of the Piracicaba/Capivari/Jundiaí Watershed Committee in São Paulo, Brazil. This work generated an important and unpublished inventory regarding the region at the beginning of this century, which will be available to assist in policy decision-making that deals with environmental issues. The inventory was built up through chemical analysis in water and sediment samples during 2007-2008. In respect to water samples, 5 locations were chosen for sampling and determination of total mercury (THg) and dissolved organic carbon (DOC); 3 in Jundiaí River, 1 in Piraí Stream, and 1 in Tietê River (considered as a contaminated site reference). THg average values, in ng L-1, were 8.2 +- 6.4, 7.0 +- 6.6, and 5.2 +- 3.6 in Jundiaí River, 2.1 +- 1.9 in Piraí Stream, and 19.3 +- 13.6 in Tietê River. DOC values, in mg L-1, were 7.1 +- 1.5, 9.4 +- 2.2, and 28.6 +- 17.7 in Jundiaí River, 3.3 +- 1.2 in Piraí Stream, and 14.9 +- 5.4 in Tietê River. Correlations between THg and DOC values showed that in less influenced areas such as Piraí Stream, there was a positive correlation of these two variables, resulting in high concentrations of THg when high concentrations of DOC were determined. Otherwise, in more influenced areas such as Jundiaí River, an antagonic behavior was verified, suggesting some functional differences in organic matter present. With respect to sediments, five sampling sites were chosen, 4 in Jundiaí River and 1 in Piraí Stream. Average values obtained for acidvolatile sulfides (AVS) were 0.83 +- 0.52, 3.61 +- 3.51, 5.51 +- 3.19, and 9.77 +- 6.56 mmol g-1 in Jundiaí River and 3.70 +- 1.57 mmol g-1 in Piraí Stream. Other results obtained were, respectively, 0.63 +- 0.03, 1.19 +- 0.93, 2.66 +- 0.85, 3.73 +- 0.92, and 1.69 +- 0.35 mmol g-1 for simultaneously extracted metals (SEM); 6.6 +- 0.4, 5.4 +- 1.9, 14.1 +- 0.84, 14.2 +- 5.0, and 12.1 +- 2.5 % for loss on ignition (LOI); 40 +- 25, 52 +- 18, 158 +- 52, 124 +- 25, and 47 +- 12 mg kg-1 for THg. PCA (Principal Component Analysis) showed some relationship between results obtained for sediment samples and anthropogenic characteristics of each region studied, indicating that flooded areas were good for trapping metals, organic matter, and labile sulfides. Dredging areas were not good for this purpose. Organic matter was more important to metal speciation in sulfide-deficient areas, particularly in Piraí Stream, which presented less human impacts. / Universidade Estadual de Campi / Saneamento e Ambiente / Doutor em Engenharia Civil

Orientador: Ronei Jesus Poppi / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Quimica / Made available in DSpace on 2018-08-08T04:12:09Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Pataca_LuizCarlosMoutinho_D.pdf: 3563791 bytes, checksum: f2877b8f6fa77bd24a2a89eed93b78c4 (MD5) Previous issue date: 2006 / Doutorado / Quimica Analitica / Doutor em Ciências

Orientador: Maria Izabel Maretti Silveira Bueno / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Quimica / Made available in DSpace on 2018-08-08T20:31:04Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Bortoleto_GiseleGoncalves_D.pdf: 1848402 bytes, checksum: 97da7589f57febbd17ac608c4ed98640 (MD5) Previous issue date: 2007 / Resumo: Esta tese de doutorado apresenta uma inovação na química analítica abordando novas aplicações da técnica de fluorescência de raios-X, na qual o espalhamento da radiação X e a quimiometria exercem papel fundamental. Os sinais de espalhamento dos raios X provenientes da interação de diferentes fontes de excitação com amostras essencialmente orgânicas foram avaliados a partir de estudos realizados com um espectrômetro de bancada com tubo de Rh, como também com luz síncrotron, da linha de fluorescência de raios-X do Laboratório Nacional de Luz Síncrotron (LNLS), Campinas, SP, Brasil. Os resultados mostraram diferentes perfis de espalhamento da radiação para as diferentes fontes de excitação empregadas. Uma banda contínua em toda região espectral foi obtida como sinal, no caso do uso da luz síncrotron, e intensos picos em determinadas regiões espectrais caracterizaram os espalhamentos Compton e Rayleigh, quando o tubo de Rh foi utilizado. A alta intensidade da luz síncrotron resolveu os problemas de precisão intermediária observados nas medidas das amostras de álcoois realizadas com tubo de Rh. Em outro estudo, no qual os espectros de XRF de amostras de adoçantes dietéticos e óleos vegetais foram analisados por PCA, os resultados revelaram agrupamentos entre compostos com composições químicas ligeiramente distintas. Nesse caso, o uso do tubo de Rh foi adequado para atingir os objetivos propostos. Nas análises de óleos, a formação dos diversos grupos foi baseada nas variedades de óleos de soja, canola, girassol e milho. Nos testes realizados com adoçantes, os resultados mostraram uma tendência de diferenciação entre as amostras compostas por diferentes edulcorantes, principalmente entre aqueles que contêm ou que não contêm o átomo de enxofre em suas moléculas. O estudo realizado com amostra de urina conclui este trabalho, ressaltando mais uma vantagem do uso da XRF aliada a quimiometria: a possibilidade de realizar quantificações diretas e simultâneas de elementos inorgânicos e compostos orgânicos em amostras líquidas complexas. Nesse caso, um método para determinação de Ca, P, Na, K, Mg, Cl, uréia, glicose e creatinina em amostra de urina é apresentado, no qual os coeficientes de regressão da ordem de 0,99, obtidos para os modelos de calibração dos diferentes analitos, mostram a potencialidade da técnica para ser implementada em laboratórios de rotina. / Abstract: This work presents an innovation in analytical chemistry dealing with new applications of X-ray fluorescence technique in which the X-ray scattering effects and the chemometric tools play essential roles. X-ray scattering spectra resulting from interaction of simple organic samples were obtained with two sources, a common bench top spectrometer equipped with a Rh tube and also with synchrotron radiation (from the XRF beam line of the Laboratório Nacional de Luz Síncrotron (LNLS), Campinas, SP, Brazil). Distinct scattering profiles are observed for both excitation sources: a continuum for synchrotron light and intense peaks related to Compton and Rayleigh effects when a Rh tube is used. After processing the spectra from both sources, it was observed that the high intensity of synchrotron radiation solved the intermediate precision problems found in measuring samples via Rh tube. In another study, the spectra of sweetners and vegetable oils were analysed by XRF with PCA and the results showed distinct groupings for distinct samples. In this case, the Rh source was adequate to reach the objectives. In oil analyses, different groupings are based on the varieties of soybean, corn, canola and sunflower oils. In the case of sweetners, the results show a tendence to diferentiate samples of dissimilar artificial sweetners, especially when the presence of sulfur is of major importance. A study performed with urine samples is the final part of this work, poiting out one more advantage of using X-ray fluorescence with chemometrics, that is, the possibility of simultaneous and direct quantifications of inorganic elements and organic compounds in complex liquid samples. In this case a method for determining Ca, P, Na, K, Mg, Cl, urea, glucose and creatinine is presented with good regression coefficients being obtained for the different analytes. This can be taken as a good indication of the potential of the technique for implementation in routine laboratories. / Doutorado / Quimica Analitica / Doutor em Ciências

Orientadores: Ronei Jesus Poppi, Fabio Augusto / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Quimica / Made available in DSpace on 2018-08-09T16:35:14Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Silva_GilmareAntonia_D.pdf: 2352562 bytes, checksum: ba31981a40cd4c76d67af387ca4819bc (MD5) Previous issue date: 2007 / Resumo: A proposta deste trabalho foi explorar a utilização da cromatografia gasosa com a etapa prévia de preparação da amostra através da microextração em fase sólida em diferentes matrizes, potencializando, inovando e viabilizando essas aplicações através de metodologias de quimiometria, especialmente aquelas que envolvem técnicas de inteligência artificial. Foi realizada a otimização simultânea da determinação de cinco pesticidas em infusos de Passiflora alata Dryander (maracujá doce) através de abordagem neuro-genética, ou seja, utilização de algoritmo genético para a otimização da rede neural modelada. Foram obtidos para duas fibras de extração (PDMS/PVA e PDMS 30 µM) os valores dos parâmetros de extração, respectivamente: 67 e 77 % para diluição do chá, 65,5 e 65,0 ºC para temperatura de extração, 50 e 39 minutos para tempo de extração e 0,36 g mL de concentração de NaCl para ambas as fibras. A abordagem neuro-genética foi também utilizada para a otimização simultânea da determinação de 12 bifenilas policloradas em leite materno. O algoritmo genético forneceu as melhores condições de extração como concentração de NaCl de 0,36 g mL, temperatura de extração de 95,0 ºC, tempo de extração de 60 minutos e adição de 210 µL de metanol. Utilizando cerveja como matriz foi realizado um estudo exploratório de 20 marcas comerciais brasileiras de cerveja em lata através da rede neural de Kohonen. Foi possível visualizar a formação de seis grupos e os espectros de massas permitiram identificar os compostos voláteis responsáveis pelas similaridades e dessemelhanças entre as cervejas, através da análise da fração volátil, utilizando uma fibra PDMS/DVB. Por fim, trinta e duas marcas comerciais de cervejas em garrafa, sendo 31 nacionais e uma estrangeira, foram avaliadas sensorialmente através da Análise Descritiva Quantitativa para os atributos amargor e sabor do grão; e correlacionados os resultados sensoriais com as respostas cromatográficas das cervejas através da utilização de algoritmo genético para a seleção das variáveis (compostos identificados pelos espectros de massas) diretamente relacionadas com os parâmetros de qualidade estudados / Abstract: The purpose of this work was to explore the utilization of gas chromatography with the previous stage of sample preparation through solid phase microextraction in different matrices, innovating and becoming feasible these applications using chemometric methodologies, specially the ones that involve artificial intelligence technique. It was realized the simultaneous optimization for the determination of five pesticides in infuses of Passiflora alata Dryander through the neuron-genetic approach, in other words, through the utilization of genetic algorithm to the optimization of the neural network model. It was obtained for two extraction fibers (PDMS/PVA and PDMS 30 µm) the following parameter values, respectively: 67 and 77 % for the tea dilution, 65,5 and 65,0 ºC for the extraction temperature, 50 and 39 minutes for the extraction time and 0,36 g mL for the NaCl concentration to both fibers. The neuron-genetic approach was also utilized to the simultaneous optimization of the determination of 12 polychlorinated biphenyls in human milk. The genetic algorithm provided the optimized extraction conditions as: NaCl concentration of 0,36 g mL, extraction temperature of 95,0 ºC, extraction time of 60 minutes and addition of 210 µL of methanol. By using beer as sample, it was realized an exploratory study of 20 commercial Brazilian beer labels stored in can, through the Kohonen neural network. It was possible to visualize the formation of six sets and through the mass spectra it was identified the volatile compounds responsible for the similarities and differences among the beer samples, through the fraction volatile analysis, utilizing a PDMS/DVB fiber. Finally, 32 commercial beer labels stored in glass bottles, among these 31 were national and one was international, were evaluated in a sensorial way through the Quantitative Descriptive Analysis to the bitterness and grain taste attributes and it was correlated the sensorial results with the chromatographic data of the beer samples by the utilization of genetic algorithm to the selection of the compounds (identified by the mass spectra) directly correlated with the quality parameters studied. / Doutorado / Quimica Analitica / Doutor em Ciências

Orientador: Maria Izabel Maretti Silveira Bueno / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Quimica / Made available in DSpace on 2018-08-09T19:56:43Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Pereira_FabiolaManhasVerbi_D.pdf: 3497538 bytes, checksum: 1fb4f6d6dcc544540876238e76e5b33b (MD5) Previous issue date: 2007 / Resumo: Este trabalho de tese apresenta um procedimento inovador para detectar modificações orgânicas em tintas utilizando Espectroscopia de Raios-X (XRS, X-Ray Spectroscopy) e Análise de Componentes Principais (PCA, Principal Component Analysis). Para esta finalidade foram avaliadas amostras de vernizes, tintas e primers, após serem submetidas a vários testes de exposição, em campo ou em laboratório. Espectros de raios-X foram obtidos utilizando um tubo de raios-X de Rh e a análise de PCA foi efetuada na região de 18 a 24 keV, onde se manifesta o espalhamento de radiação da fonte de Rh. Os gráficos de scores evidenciaram a classificação das amostras conforme a resistência perante aos testes. Esta diferenciação foi promovida pelos Efeitos Compton e Rayleigh, visualizados na região de 18 a 24 keV. Outra parte deste trabalho mostra um método analítico complementar para a avaliação do controle de qualidade. Para o desenvolvimento deste, imagens provenientes das amostras citadas anteriormente, foram digitalizadas com um scanner convencional. As imagens foram convertidas em histogramas de cores em tons de cinza. Os dados foram organizados em uma matriz e analisados com o auxílio da PCA. Com a combinação de informações obtidas com a XRS, as imagens e a PCA foi possível selecionar o melhor produto, evitando interpretações subjetivas. Na parte final do estudo foi desenvolvida a calibração multivariada das propriedades de vernizes e de tintas combinando XRS e Regressão por Mínimos Quadrados Parciais (PLS, Partial Least Squares). As propriedades potenciais para a calibração foram: teor de sólidos/massa (erros entre -14,3 e 17,6%) e massa específica (erros entre -3,29 e 4,42%). Para as tintas, estas propriedades foram: viscosidade Stormer (erros entre -7 e 10%) e brilho especular (erros entre -16,3 e 16,5%) / Abstract: This work presents an unconventional form to detect organic modifications in paints employing X-ray Spectroscopy (XRS) and Principal Component Analysis (PCA). For this purpose, different samples, such as varnishes, paints and primers were submitted to accelerated laboratory and outdoor exposure tests. X-ray fluorescence spectra were obtained using a Rh tube-EDXRF system. PCA was performed using the spectral region from 18 to 24 keV, where X-ray source scattering effects are observed. The scores plots showed a clear paint classification and also a separation according to its performance in the tests. This separation was promoted by Compton and Rayleigh Effects. It is also shown a complementary analytical method for evaluating quality of paints. Digitalized images were obtained from the samples described above using a conventional scanner. The images were converted into gray colour scale histograms and the resulting data were organized into a matrix and analyzed with PCA. It was possible to identify the best performances of varnishes, paints and primers avoiding subjective interpretations. In the last part of this study, analytical methods for multivariate calibration of varnishes and paints properties combining XRS with Partial Least Squares (PLS) data treatment were developed. The potential calibrated properties for varnishes were nonvolatile content (errors from -14.3 to 17.6%) and density (errors from -3.29 to 4.42%). For paints, the potential calibrated properties were Stormer viscosity (errors from -7 to 10%) and specular gloss (errors from -16.3 to 16.5%) / Doutorado / Quimica Analitica / Doutor em Ciências

Orientador: Ronei Jesus Poppi / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Quimica / Made available in DSpace on 2018-08-14T21:54:58Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Carneiro_RenatoLajarim_D.pdf: 16062859 bytes, checksum: c72b3cda768bf8c8db297365bc89231c (MD5) Previous issue date: 2010 / Resumo: Foram estudadas metodologias quimiométricas para análises exploratórias e quantitativas de preparações farmacêuticas utilizando a técnica de espectroscopia de imagens na região do infravermelho próximo (NIR) e início do infravermelho médio (MIR). Foram realizadas três aplicações como segue: 1ª Análise exploratória para diagnosticar separações de fases em um medicamento apresentado na forma de pomada. Foram utilizados os métodos de Análise das Componentes Principais (PCA) e Resolução Multivariada de Curvas ¿ Quadrados Mínimos Alternados (MCR-ALS). Foi possível constatar que o solvente do princípio ativo (API) não formava uma fase estável com o veículo utilizado, ocorrendo separação de fases; 2ª Análise exploratória para diagnosticar formação de cristais em um medicamento apresentado na forma de creme (emulsão). Foram utilizados os métodos PCA e MCR-ALS. Foi observada a cristalização do API com o solvente utilizado; 3ª Determinação da distribuição superficial do princípio ativo e excipientes em comprimidos, avaliando a homogeneidade da amostra. Foram utilizados modelos PCA para análise exploratória e modelos Quadrados Mínimos Parciais por Intervalos (iPLS) para quantificação. Os mapas de concentração mostraram que o medicamento em questão era homogêneo com exceção de alguns cristais presentes. De maneira geral, a técnica de espectroscopia de imagens mostrou grande potencial na determinação da homogeneidade de fármacos, gerando resultados que podem ser interpretados visualmente através dos mapas de absorção, escores ou de concentração. / Abstract: Chemometric methods were studied for exploratory and quantitative analysis of pharmaceutical preparations using near and mid infrared (NIR and MIR) imaging spectroscopy. Three applications were accomplished as follows: 1st Exploratory analysis to diagnose phase separation in a ointment formulation. It was used Principal Component Analysis (PCA) and Multivariate Curve Resolution - Alternating Least Squares (MCR-ALS) methods. Phase separation was observed between ointment base (vehicle) and solvent of the active ingredient (API); 2nd Exploratory analysis to diagnose crystallization process in a cream (emulsion). It was used PCA and MCR-ALS methods. Crystallization was observed after stability period due precipitation of a API salt; 3rd Determination of superficial distribution of the API and excipients in tablets in order to evaluate sample homogeneity. PCA models were used for exploratory analysis and Interval Partial Least Squares (iPLS) model was applied for API and excipient quantification. Concentration maps of tablets showed good API and excipient homogeneity, except for a few large crystals. These applications showed that imaging spectroscopy is a powerful tool for homogeneity studies of pharmaceutical preparations. Results of three applications could be visually interpreted through absorption, score and concentration maps. / Doutorado / Quimica Analitica / Doutor em Ciências

Orientador: Marcia Miguel Castro Ferreira / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Quimica / Made available in DSpace on 2018-08-10T22:13:52Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Ribeiro_FabianaAlvesdeLima_D.pdf: 3726334 bytes, checksum: 73ef285be301366b14be78adce7c034e (MD5) Previous issue date: 2007 / Resumo: Imagens são utilizadas na investigação científica há muito tempo, inicialmente apenas como ferramentas para a representação da prática científica, e após o surgimento das técnicas de microscopia, como instrumento para registro e análise instrumental. Com o aperfeiçoamento das técnicas de obtenção de imagens, cresceu a demanda por técnicas quantitativas e sistematizadas para extrair-lhes informações, e capazes de estabelecer critérios estatisticamente confiáveis para, por exemplo, detectar similaridades, padrões, classificar, e até mesmo gerar modelos preditivos. Neste trabalho, métodos quimiométricos foram utilizados como ferramenta quantitativa para a análise de imagens nível de cinza, utilizando como exemplos imagens de microscopia de força atômica de fibras capilares de diferentes classes. Fibras capilares são frequentemente utilizadas em clínicas, indústrias ambientais e análises forenses, para o diagnóstico de doenças, avaliação da exposição aos agentes tóxicos e poluentes e detecção de abuso de drogas. Para este trabalho foram utilizados dois conjuntos de dados: um deles formado por amostras de fibras caucasianas submetidas ao tratamento de descoloração e outro com fibras de diferentes etnias. O objetivo foi utilizar métodos quimiométricos para construir modelos classificatórios capazes de identificar corretamente novas imagens. Diversas estratégias foram testadas e os melhores resultados foram obtidos utilizando os métodos SIMCA (Soft Independent Modeling of Class Analogy), PARAFAC (Parallel Factor Analysis), MPCA (Multi-way Principal Component Analysis) e NPLS (Multi-way Partial Least Squares). Os modelos quantitativos apresentaram erros de calibração abaixo de 10% e erros de predição em torno de 10%. Com exceção de uma das aplicações, que é específica para fibras capilares, os outros métodos de análise de imagens propostos podem ser utilizados na análise quantitativa de qualquer tipo de imagem nível de cinza / Abstract: Images have been used in scientific investigation for a long time, initially as a tool for representation of the scientific practice and, after the microscopy development, as an instrument for registration and instrumental analysis. With the improvement of microscopic techniques, there was an increase on the demand for quantitative and systematic tools to extract relevant information from images and for techniques capable to establish reliable statistical approaches, for example, to detect similarities, patterns and for classification. In this work, multivariate methods were used as quantitative tools for the analysis of nível de cinza images of different classes of hair fibers. These images were obtained by atomic force microscopy. Hair fibers are frequently used in medical clinics, environmental industries and forensic analyses, for the diagnosis of diseases, evaluation of the exposure to toxic agents and pollutants, and detection of abuse of drugs. In this work two data sets were used: the first one contained caucasian hair fibers submitted to peroxide treatment and the second one contained fibers from different ethnic origin (oriental, african and caucasian). The goal was to use chemometric methods to build classification models capable to identify new images correctly. Several strategies were tested and the best results were obtained by using SIMCA (Soft Independent Modeling of Class Analogy), PARAFAC (Parallel Factor Analysis), MPCA (Multi-way Principal Component Analysis) and NPLS (Multi-way Partial Least Squares). The models presented calibration errors below 10% and prediction errors around 10 %. With exception of the descriptor analysis, which is specific for hair fibers images, the proposed methods can be useful for quantitative analysis of any kind of nível de cinza images / Doutorado / Físico-Química / Doutor em Ciências

Orientadores: Rubens Maciel Filho, Maria Izabel M. S. Bueno / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Quimica / Made available in DSpace on 2018-08-11T19:29:50Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Henriques_ClaudeteBernardo_M.pdf: 3645834 bytes, checksum: 16d6c77b7c64c77aaf38edbfb3f50d60 (MD5) Previous issue date: 2008 / Resumo: No mundo inteiro, a demanda por petróleo tem aumentado ao mesmo tempo em que as reservas de petróleos leves têm diminuído drasticamente. Neste cenário, a alternativa de exploração de óleos pesados, principalmente oriundos de águas profundas localizadas em regiões costeiras, tem se intensificado. Esta alternativa altera em muito os procedimentos padrão de refinarias, como também tem exigido uma rápida e confiável forma de caracterização destas amostras, que têm como características principais baixos valores de grau API, alta viscosidade, altos teores de asfaltenos e resinas, assim como a presença de compostos oxigenados, nitrogenados, organometálicos e impurezas oleofóbicas. Para preencher parte desta lacuna, esta dissertação apresenta um novo método analítico, adequado para análises de rotina, baseado na correlação de Espectrometria de Raios-X e alguns dos parâmetros mencionados acima, como determinação do teor de asfaltenos, de metais, de grau API, assim como a classificação dos petróleos em leves e pesados. As correlações são obtidas através de modelamento quimiométrico dos espectros com dados obtidos através de métodos padrão IP 143-1984(89) e/ou ASTM D6560-00 para o teor de asfaltenos, ASTM D 5708-05 e ISO 14597-97(E) para o teor de níquel, vanádio e ferro por ICP (do inglês, inductively coupled plasma) e XRS (do inglês, X-ray Spectrometry), respectivamente. Estes métodos padrão são inadequados para análise de rotina, já que se apresentam, em alguns casos, como laboriosos, demandando tempo, uso exaustivo de reagentes, gerando, portanto, resíduos quase sempre tóxicos. O uso do espalhamento raios X como sinal analítico para a determinação do teor de asfaltenos é fundamental para abrir uma nova perspectiva em se empregar a XRS (do inglês, X-ray Spectrometry) para análise desta propriedade, apresentado resultados que superaram os até então obtidos para correlação com o método de referência IP 143-1984 (89). Os modelos foram obtidos pelas ferramentas PCA (do inglês, Principal Component Analysis) e PLS (do inglês, Partial Least Square Regression), obtendo-se correlações acima de 0,9 entre os valores previstos e medidos pelos métodos padrão. Assim, esta dissertação é pioneira, já que visa incentivar o desenvolvimento de novos trabalhos correlatos / Abstract: In the whole world, the petroleum demand is increasing whereas light oils reserves are deeply decreasing. In this scenery the exploration of off-shore heavy oils in coastal deep waters is urgent. This alternative deeply alters the standard procedures in petroleum refineries and requires fast and reliable sample characterization methods. The samples present as main features low API degrees, high viscosity, high asphaltene and resin contents, the presence of oxygenated, nitronenated and organometallic compouns, as well as oleophobic impurities. To fill a part of this blank, this work shows the development of a new analytical method, nicely applicable to routine, based on the correlation of X-ray Spectrometry (XRS) and some of the parameters mentioned above, as the determination of asphaltene and metal contents, of API degree, as well as the classification of samples as light or heavy petroleums. The correlations are reached through chemometric modelling between the spectra and data obtained by standard methods IP 143-1984(89) and/or ASTM D6560-00 for asphaltene content, ASTM D 5708-05 and ISO 14597-97(E) for nickel, vanadium and iron determinations by ICP (Inductively Coupled Plasma) and XRS (X-ray Spectrometry), respectively. All the standard methods are inadequate for routine analysis, since they are laborious, extremelly reagent- and time-consuming, generating toxic residuals. The use of X-ray scattering as analytical signal to determine asphaltene content is fundamental to open a new perspective in X-ray Spectrometry, showing better performance than reference method (IP 143-1984(89)). The models were obtained by applying chemometric tools, as PCA (Principal Component Analysis) and PLS (Partial Least Square Regression), with correlation coefficients above 0.99 between measured and previewed values. So, this work is pioneer, opening new possibilities for future simultaneous applications in petroleum and co-products characterizations / Mestrado / Desenvolvimento de Processos Químicos / Mestre em Engenharia Química

Made available in DSpace on 2014-07-29T15:12:44Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertacao Igor Savioli Flores.pdf: 6295982 bytes, checksum: fc292d2f3cff38bb44fed2c853eb8d47 (MD5) Previous issue date: 2011-02-25 / For the first time, the use of the ¹H NMR is proposed about the origin of biodiesel blended biodiesel: biodiesel. In this study, we used biodieseis pure and combined into a total of sixty-six samples originating from soybean, tallow, cotton, rapeseed, sunflower, babassu, jatropha and peanuts. The increased demand or potential use in Brazil was the selection criterion. The PCA, selected regions of the spectrum of ¹ H NMR, proved to be a good tool for determining biodieseis present in mixtures and therefore very useful to differentiate the origin of the source of the grease biodiesel. However, because of the great similarity between some spectral biodieseis evaluated, their identification was only possible with the integration of characteristic signals, combined with multivariate analysis. Moreover, the selection of specific regions of the spectrum allowed to predict the composition of methyl esters of fatty acids in mixtures. Thus, there is the possibility of qualitatively predicting the properties of unknown mixtures, such as viscosity and lubricity, from the known correlation with the composition of esters. In the quantification step, models were created multivariate calibration (PLS) for different mixtures with the use of only two latent variables. The main models had prediction error (RMSEP) of less than 1% and linear correlation coefficients above 99%. This shows the possibility of determining the level of biodiesel in blends present different between biodieseis. The models were created using the full spectral information and also with variable selection, which allows quantification of biodiesel even in the presence of possible interfering impurities or remnants of production. A factorial design showed that the influence of MRI parameters (Line-broadening, Date and Time Domain Size) on accuracy of multivariate calibration models (PLS) was performed. With this, you can optimize the response expected by multivariate calibration models. Being a useful procedure in the use of NMR for quantitative (qNMR). / Pela primeira vez o uso da RMN de ¹H é proposto na avaliação da origem do biodiesel em misturas de biodiesel provenientes de diferentes fontes. Nesse estudo 66 amostras constituídas de biodiesel de soja, sebo, algodão, mamona, girassol, babaçu, pinhão manso e amendoim foram empregados na forma pura e como misturas binárias. O critério de seleção das matérias-primas foi feito com base na maior demanda do biodiesel no Brasil, ou considerando a sua potencialidade de utilização. As análises de PCA das regiões selecionadas dos espectros de RMN de ¹H mostraram ser uma boa ferramenta na determinação de biodiesel presente em misturas e, portanto, muito útil na discriminação da origem da fonte graxa do biodiesel. No entanto, devido à grande semelhança espectral entre o biodiesel de amendoim e pinhão manso, essa identificação só foi possível com a integração de sinais característicos, aliada à análise multivariada. Além disso, a seleção de regiões específicas do espectro possibilitou avaliar a composição de ésteres em misturas. Dessa forma, há a possibilidade de predizer semiquantitativamente a concentração do biodiesel e o par de misturas. Na etapa de quantificação, foram criados modelos de calibração multivariada (PLS) para diferentes tipos de misturas com o uso de apenas duas variáveis latentes. Os principais modelos tiveram erro de previsão (RMSEP) inferior a 1% e coeficientes de correlação linear superiores a 99%. Isto mostra a possibilidade de determinação do teor de biodiesel presente em misturas diversas. Os modelos foram criados utilizando toda informação espectral e também com seleção de variáveis, o que permite a quantificação do biodiesel mesmo na presença de possíveis interferentes ou impurezas remanescentes da produção. Um planejamento fatorial que mostrou a influência dos parâmetros de RMN (Line-broadening, Data Size e Time Domain) sobre a exatidão dos modelos de calibração multivariada (PLS). Com isto, foi possível otimizar a resposta esperada pelos modelos de calibração multivariada, sendo esse um procedimento útil no uso da técnica de RMN para fins quantitativos (qNMR).

Submitted by Divisão de Documentação/BC Biblioteca Central (ddbc@ufam.edu.br) on 2017-10-16T18:06:21Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Reprodução Não Autorizada.pdf: 47716 bytes, checksum: 0353d988c60b584cfc9978721c498a11 (MD5) / Rejected by Divisão de Documentação/BC Biblioteca Central (ddbc@ufam.edu.br), reason: on 2017-10-16T18:06:46Z (GMT) / Submitted by Divisão de Documentação/BC Biblioteca Central (ddbc@ufam.edu.br) on 2017-10-16T18:07:27Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Reprodução Não Autorizada.pdf: 47716 bytes, checksum: 0353d988c60b584cfc9978721c498a11 (MD5) / Approved for entry into archive by Divisão de Documentação/BC Biblioteca Central (ddbc@ufam.edu.br) on 2017-10-16T18:07:41Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Reprodução Não Autorizada.pdf: 47716 bytes, checksum: 0353d988c60b584cfc9978721c498a11 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-10-16T18:07:41Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Reprodução Não Autorizada.pdf: 47716 bytes, checksum: 0353d988c60b584cfc9978721c498a11 (MD5) Previous issue date: 2017-07-28 / CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The Eugenia genus belongs to the Myrtaceae family and comprises approximately 1038 species with wide distribution in the Amazônia biome. In the Adolpho Ducke Forest Reserve (RFAD), a representative sample of the Terra-Firme ecosystem of Amazônia located in the Amazonas State, it is possible to find species of this genus, such as Eugenia adenocalyx and Eugenia lisboae. The Eugenia presents a botanical complexity and morphological similarity. This work has aimed to characterize the chemical composition and evaluate the antioxidant activities of Eugenia adenocalyx and E. lisboae in order to discriminate the chemical composition and corroborate with morphological studies of these species. The extracts obtained from these two Eugenia were analyzed using spectrometric methods assisted by chemometric tools. This methodology has proved to be efficient in chemical differentiation of these species, since it directs to isolation of the substances responsible for the chemical differentiation. The use of chromatographic and spectrometric techniques has resulted in the isolation and identification of rotundioic acid (1), di-hydro-kaempferol (2) and of di-hydro-kaempferol-3-O-[-xylopyranosyl-(12)]--rhamnopyranoside (3) and from the ethanolic leaves extract of E. lisboae, besides five alkylresorcinols glycosides, 3-O-methyl-5-(1’-hydroxypentyl)-resorcinol-4-O--glucopyranoside (4), 3-O-methyl-5-(1’-hydroxypentyl)-resorcinol-4-O-’’-galloyl)-glucopyranoside (5), 3-O-methyl-5-(1’-hydroxypentyl)-resorcinol-4-O--’’, 6’’-di-galloyl)-glucopyranoside (6), 4-hydroxy-3-O-methyl-5-pentylresorcinol-1-O-[-xylopyranosyl-(16)]--glucopyranoside (7), 4-hydroxy-3-O-methyl-5-pentyl-resorcinol-1-O-[-xylopyranosyl-(16)]--(4’’-galloyl)-glucopyranoside (8) and from the ethanolic leaves extract of E. adenocalyx. Among eight substances described, (3-5) and (8) have not yet been described in the literature. The identification of these substances permitted to verify which chemical composition is related to each species. The statistical analysis of the results from DPPH and ABTS methods have demonstrated that the ethanolic extracts of E. adenocalyx (EF4-3, IC50 = 90.4 g.mL1, EC4-3, mEqT = 1,914.7 g.mL1) have showed the best antioxidant activities. Being this extract slightly rich in alkylresorcinols derivative in their composition. The alkylresorcinol (5) presents range of values of IC50 = 59.37 g.mL1 and mEqT = 1,879.0 g.mL1, and (8) indicates range of IC50 = 59.33 g.mL1 and mEqT = 1,802.3 g.mL1. Therefore, this chemical study has contributed with the chemical knowledge about the Eugenia genus, as well as corroborated with the taxonomic studies of both two similar Amazon species. / O gênero Eugenia pertencente à família Myrtaceae e compreende aproximadamente 1.038 espécies com ampla distribuição no bioma Amazônia. Na Reserva Florestal Adolpho Ducke (RFAD), uma amostra representativa do ecossistema Amazônia de Terra Firme localizada no estado do Amazonas, é possível encontrar espécies desse gênero, como as Eugenia adenocalyx e Eugenia lisboae. Devido à complexidade do ponto de vista botânico e semelhanças entre tais espécies, este trabalho visou caracterizar a composição química e avaliar as atividades antioxidante de Eugenia adenocalyx e Eugenia lisboae, afim de discriminar a composição química e corroborar na identificação morfológica dessas espécies. Os extratos obtidos dessas duas espécies de Eugenia foram analisados empregando-se métodos espectrométricos auxiliados por ferramentas quimiométricas. Essa metodologia mostrou-se eficiente na diferenciação da composição química entre as duas espécies semelhantes, pois direcionou o isolamento das substâncias responsáveis pela diferenciação química entre as espécies. A utilização de técnicas cromatográficas e espectrométricas hifenadas ou não, resultou na identificação do ácido rotundióico (1), dihidro-kempferol (2) e do dihridro-kampferol-3-O-[-xilopiranosil-(12)]--raminopiranosídeo (3) a partir do extrato etanólico de folhas de Eugenia lisboae, e de cinco alquilresorcinois glicosilados, 3-O-metil-5-(1’-hidroxipentil)-resorcinol-4-O--glucopiranosídeo (4), 3-O-metil-5-(1’-hidroxipentil)-resorcinol-4-O-’’-galoil)-glucopiranosídeo (5), 3-O-metil-5-(1’-hidroxipentil)-resorcinol-4-O--’’, 6’’-digaloil)-glucopiranosídeo (6), 4-hidroxi-3-O-metil-5-pentilresorcinol-1-O-[-xilopiranosil-(16)]--glucopiranosídeo (7), 4-hidroxi-3-O-metil-5-pentilresorcinol-1-O-[-xilopiranosil-(16)]--(4’’-galoil)-glucopiranosídeo (8), a partir do extrato etanólico de folhas de Eugenia adenocalyx. Dentre as oitos substâncias descritas nesse estudo, 3, 4, 5 e 8 ainda não foram descritas na literatura. A identificação dessas substâncias possibilitou constatar qual a composição química está relacionada a cada espécie. A análise estatística dos resultados da capacidade sequestrante frente ao radical livre DPPH• e o cátion radical ABTS+• evidenciou que os extratos etanólicos de Eugenia adenocalyx (EF4-3, CI50= 90,4 g.mL-1; EC4-3, mEqT= 1914,7 g.mL-1) apresentam a melhor atividade antioxidante. Esses potenciais antioxidantes se devem a presença dos alquilresorcinois em sua composição, cujas respostas antioxidantes para os alquilresorcinois 5 são CI50 = 59,37 g.mL-1 e mEqT = 1879,0 g.mL-1, e 8 são CI50= 59,33 g.mL-1 e mEqT= 1802,3 g.mL-1. Portanto, este trabalho contribui com o conhecimento químico acerca do gênero Eugenia, bem como corroborou com os estudos taxonômicos dessas duas espécies semelhantes amazônicas.