Água de alta pureza é utilizada para uma grande variedade de aplicações industriais, como na geração de vapor de alta pressão, na indústria de componentes eletrônicos e na fabricação de medicamentos. Os processos de separação por membranas (PSM), em particular a osmose inversa (OI), estão sendo cada vez mais utilizados na desmineralização de águas de uso industrial. As vantagens dos PSM, em relação aos processos convencionais, são que estes ocorrem sem mudança de fase, operam na temperatura ambiente e são altamente seletivos e modulares. Estes processos apresentam algumas limitações ao seu uso, sendo a principal o fouling das membranas, o qual pode ser devido à precipitação de substâncias, à adsorção ou até mesmo ao desenvolvimento microbiano. Este problema pode ser minimizado quando o sistema de OI é projetado e monitorado adequadamente, incluindo o pré o póstratamento da água. O desenvolvimento microbiano no sistema de membranas é um dos fatores que causa a maior perda de desempenho do sistema de OI. O seu controle é realizado através da utilização de agentes desinfetantes no pré-tratamento da água. O cloro é o agente oxidante mais utilizado na desinfeção da água e, mesmo em concentrações muito baixas (abaixo de 0,1 ppm), pode degradar a poliamida (PA), material amplamente utilizado na fabricação de membranas de OI. Tendo em vista este problema, o presente estudo tem como objetivo pesquisar um agente oxidante alternativo ao cloro, especificamente o dióxido de cloro, que possa ser mantido em baixas concentrações na corrente de alimentação do sistema de OI, sem danificar as membranas Os experimentos foram realizados em uma unidade de bancada de OI com escoamento tangencial, com módulo de membrana plana. Os efeitos de ClO 2 sobre a membrana de PA foram verificados a partir de alterações do seu desempenho. O desempenho da membrana de PA foi avaliado através de medidas de fluxo permeado, permeabilidade hidráulica e de retenção salina. Os resultados obtidos indicam que as membranas de PA são degradadas quando expostas a soluções contendo ClO 2 na concentração aproximada de 500 ppm. Nos experimentos onde a concentração do oxidante foi mantida em torno de 50 ppm, a degradação da membrana de PA exposta ao ClO 2 foi menor que a observada quando a membrana foi exposta ao cloro livre (aprox. 50ppm) em condições operacionais semelhantes. Observou-se ainda que pode existir uma relação entre o nível de degradação e a composição da alimentação. Como uma etapa complementar a este trabalho, foi acompanhada a partida de um sistema de OI industrial, no qual as membranas são de PA e a corrente de alimentação contém uma concentração residual de ClO 2 proveniente do sistema de pré-tratamento da água.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Mecânica, 2015. / Submitted by Albânia Cézar de Melo (albania@bce.unb.br) on 2016-02-25T16:41:15Z No. of bitstreams: 1 2015_LuizHenriqueMoreiraPaula.pdf: 5416091 bytes, checksum: 2f703c8eacbb95bbc2ed67ec210a80ce (MD5) / Approved for entry into archive by Marília Freitas(marilia@bce.unb.br) on 2016-06-01T22:13:49Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2015_LuizHenriqueMoreiraPaula.pdf: 5416091 bytes, checksum: 2f703c8eacbb95bbc2ed67ec210a80ce (MD5) / Made available in DSpace on 2016-06-01T22:13:49Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2015_LuizHenriqueMoreiraPaula.pdf: 5416091 bytes, checksum: 2f703c8eacbb95bbc2ed67ec210a80ce (MD5) / O controle do nível do líquido no interior de um separador gás/líquido do tipo VASPS pode ser uma tarefa complicada, não linearidades associadas ao sistema dinâmico que descreve seu comportamento, combinadas a perturbações ao escoamento podem resultar em um comportamento de difícil previsão. A abordagem de controle adotada no presente trabalho foi baseada num tipo de controle robusto aplicado a sistemas em que parte de suas dinâmicas são precisamente conhecidas. O controle deslizante (Sliding Control), apesar de sua confiabilidade induz descontinuidades no sistema que podem ser prejudiciais ao atuador, no caso do VASPS, uma bomba tipo ESP. Algumas adaptações foram adotadas no sentido de se amenizar esse problema. Assim, um modelo baseado na teoria de Transientes em Fluidos foi assumido e numericamente resolvido utilizando-se o método das equações características. Neste trabalho propõe-se um controlador robusto o suficiente para manter o nível o líquido no interior do separador dentro um intervalo com limites preestabelecidos e que consiga seguir uma trajetória desejada ao longo do tempo de forma a evitar o esforço demasiado do atuador. / Liquid level control inside a subsea gas-liquid separator like VASPS, can be a difficult task. Nonlinearities of the dynamical system combined with disturbances on pipelines flow can result on randomness on liquid level behavior. The control approach chosen for the present study was a robust control generally applied to systems where parts of the dynamics are not well known. The Sliding Control despite of its reliability, induces discontinuities in the system that could be harmful to actuator, an ESP pump for VASPS case. Some adaptations were introduced in order to circumvent this problem. An imprecise system model using fluid transient theory was considered and numerically evaluated by method of characteristics. The present paper purposes a controller robust enough to keep the liquid level between specified limits, track a trajectory to be followed by level values along time and, additionally, able to avoid actuator overwork.

O ponto de partida para a preparação de membranas poliméricas por inversão de fases (IF) é ter uma solução termodinamicamente estável. A teoria de Flory-Huggins guiou a construção dos diagramas ternários para os sistemas água/ácido fórmico/poliamida 66 e água/ácido clorídrico/poliamida 66, comparando os dados experimentais com dados teóricos, identificando o tipo de separação de fases que ocorre e descrevendo o comportamento termodinâmico dos processos de formação de membranas assimétricas preparadas por IF. Neste trabalho foi avaliado o comportamento termodinâmico de soluções de poliamida 66 (PA66) em ácido fórmico (FA) e em ácido clorídrico (HC), quanto à classificação como soluções verdadeiras. Foi determinada a massa molar viscosimétrica média (Mv) da PA66 comercial utilizada, sendo 11 600 g·mol-1. Foram caracterizados a PA66 e os filmes de PA66 em FA e PA66 em HC, por calorimetria diferencial de varredura (DSC), por difração de raios X (DRX), por espectroscopia na região do infravermelho com transformada de Fourier (FT-IR) e por microscopia eletrônica de varredura (MEV). O método UNIFAC (universal quasi-chemical funtional group activity coefficient) foi usado para a determinação dos parâmetros de interação não-solvente/solvente (g12) para os sistemas H2O/FA e H2O/ HC. A partir de medidas de inchamento (swelling) o parâmetro de interação nãosolvente/ polímero ( 13) para H2O/PA66 encontrado foi de 2,77. Os parâmetros de interação solvente/polímero ( 23) foram determinados por meio de medidas de pressão de vapor (VP) para os sistemas PA66/FA e PA66/HC,sendo de –9,0 e –7,74 respectivamente. A curva do ponto de névoa (cloud point curve) teórica foi calculada com base na “Boom’s LCP Correlation” e comparada à curva do ponto de névoa experimental. A energia livre de Gibbs da mistura (ΔGm) ternária e o 23, indicam que o FA é o melhor solvente para a PA66, porém, a concentração do HC (37-38%), sua volatilidade e a fração volumétrica de PA66 ( 3) dissolvida, mostram que o HC também é um bom solvente para a PA66, fato comprovado pela morfologia das membranas obtidas. / Submitted by Marcelo Teixeira (mvteixeira@ucs.br) on 2014-07-10T15:51:46Z No. of bitstreams: 1 Dissertacao Joceli Duarte.pdf: 3413668 bytes, checksum: 3084127ba860da6b0ad367953aa2d00c (MD5) / Made available in DSpace on 2014-07-10T15:51:46Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertacao Joceli Duarte.pdf: 3413668 bytes, checksum: 3084127ba860da6b0ad367953aa2d00c (MD5) / The starting point for the preparation of polymer membranes by phase inversion is having a thermodynamically stable solution. The Flory-Huggins theory guided the construction of the ternary diagrams for water/formic acid/polyamide 66 and water/hydrochloric acid/ polyamide 66 systems by comparing the experimental data with theoretical, identifying the type of phase separation occurring, and describing the behavior of the thermodynamic processes of formation of asymmetric membranes prepared by phase inversion. In this work, the thermodynamic behavior of solutions of polyamide 66 (PA66) in formic acid (FA) and in hydrochloric acid (HC), was studied to evaluate their classification as true solutions. The viscosimetric average molar mass (Mw) of commercial PA66 was determined to be ≈ 11 600 g·mol-1. The PA66 and PA66 films in AF and in HC were characterized by differential scanning calorimetry (DSC), by X-ray diffraction (XRD), by Fourier transform infrared spectroscopy (FT-IR) and by scanning electron microscopy (SEM). The UNIFAC method (universal quasi-chemical funtional group activity coefficient) was used for the determination of non-solvent/solvent interaction parameters (g12) for the H2O/FA and H2O/HCsystems. From measurements of swelling, the polymer/non-solvent interaction parameter ( 13) for H2O/PA66 was found to be 2.77. The solvent/polymer interaction parameters ( 23) were determined as –9.0 and –7.74 by measuring the vapor pressure (VP) systems for PA66/FA and PA66/HC, respectively. The theoretical cloud point curve was calculated based on "Boom's LCP Correlation" and compared to the curve of the experimental cloud point. The ternary Gibbs free energy of mixing (ΔGm) and 23, indicate that the FA is the best solvent for the PA66, however, the concentration of HC (37-38%), its volatility and the volume fraction of dissolved PA66 ( 3), show that HC is also a good solvent for the PA66, which is proven by the membrane morphology obtained.

A tecnologia de separação por membranas, especialmente a osmose inversa, está sendo usada atualmente como uma alternativa de produção de águas com maior qualidade e, também, como processo de tratamento de águas industriais para reuso. Entretanto, a utilização das membranas é limitada pela sua vida útil e varia conforme a natureza e quantidade de impurezas presentes nos efluentes e a freqüência de limpeza. Algumas impurezas também podem propiciar o desenvolvimento de microorganismos nos canais de escoamento e na superfície das membranas que, em maior ou menor grau, irão contribuir para a degradação das membranas, fenômeno este conhecido como biofouling. Para prevenir o biofouling é necessário um eficiente processo de desinfecção da corrente de alimentação do sistema de osmose inversa, com o objetivo de promover a morte dos microorganismos e oxidar a matéria orgânica. A cloração é a prática adotada em muitas indústrias, mas o cloro pode causar danos ambientais, perigos à saúde na indústria e também pode trazer prejuízos às membranas de poliamida, amplamente utilizadas na osmose inversa. É necessário encontrar um agente menos agressivo ao ambiente e que possa ser mantido em baixas concentrações na corrente de alimentação da osmose inversa sem danificar as membranas de poliamida Neste contexto, o presente trabalho, teve como objetivo estudar o efeito das monocloraminas sobre as membranas de poliamida na osmose inversa e comparar o desempenho das membranas com resultados observado na literatura para outros oxidantes. A cloramina inorgânica é um oxidante mais fraco que o cloro livre, mas é capaz de reduzir a população total das bactérias a um nível aceitável. Diversos experimentos foram realizados em uma unidade de bancada de osmose inversa utilizando soluções de monocloraminas e membranas de poliamida. Também foi estudado o efeito catalítico dos íons ferro e alumínio nas reações que levam à degradação das membranas pelo agente oxidante. Os resultados indicam que houve uma degradação das membranas de poliamida pelas monocloraminas evidenciada pelo aumento do fluxo permeado e redução da retenção salina, porém com um comportamento muito menos agressivo que o observado com o cloro e dióxido de cloro nas mesmas condições experimentais. O efeito catalítico dos metais estudados não pôde ser confirmado já que foi observado um aumento da concentração de ferro durante os experimentos causada pela oxidação das partes metálicas da unidade de osmose inversa devido a alta concentração de monocloraminas.

Água de alta pureza é utilizada para uma grande variedade de aplicações industriais, como na geração de vapor de alta pressão, na indústria de componentes eletrônicos e na fabricação de medicamentos. Os processos de separação por membranas (PSM), em particular a osmose inversa (OI), estão sendo cada vez mais utilizados na desmineralização de águas de uso industrial. As vantagens dos PSM, em relação aos processos convencionais, são que estes ocorrem sem mudança de fase, operam na temperatura ambiente e são altamente seletivos e modulares. Estes processos apresentam algumas limitações ao seu uso, sendo a principal o fouling das membranas, o qual pode ser devido à precipitação de substâncias, à adsorção ou até mesmo ao desenvolvimento microbiano. Este problema pode ser minimizado quando o sistema de OI é projetado e monitorado adequadamente, incluindo o pré o póstratamento da água. O desenvolvimento microbiano no sistema de membranas é um dos fatores que causa a maior perda de desempenho do sistema de OI. O seu controle é realizado através da utilização de agentes desinfetantes no pré-tratamento da água. O cloro é o agente oxidante mais utilizado na desinfeção da água e, mesmo em concentrações muito baixas (abaixo de 0,1 ppm), pode degradar a poliamida (PA), material amplamente utilizado na fabricação de membranas de OI. Tendo em vista este problema, o presente estudo tem como objetivo pesquisar um agente oxidante alternativo ao cloro, especificamente o dióxido de cloro, que possa ser mantido em baixas concentrações na corrente de alimentação do sistema de OI, sem danificar as membranas Os experimentos foram realizados em uma unidade de bancada de OI com escoamento tangencial, com módulo de membrana plana. Os efeitos de ClO 2 sobre a membrana de PA foram verificados a partir de alterações do seu desempenho. O desempenho da membrana de PA foi avaliado através de medidas de fluxo permeado, permeabilidade hidráulica e de retenção salina. Os resultados obtidos indicam que as membranas de PA são degradadas quando expostas a soluções contendo ClO 2 na concentração aproximada de 500 ppm. Nos experimentos onde a concentração do oxidante foi mantida em torno de 50 ppm, a degradação da membrana de PA exposta ao ClO 2 foi menor que a observada quando a membrana foi exposta ao cloro livre (aprox. 50ppm) em condições operacionais semelhantes. Observou-se ainda que pode existir uma relação entre o nível de degradação e a composição da alimentação. Como uma etapa complementar a este trabalho, foi acompanhada a partida de um sistema de OI industrial, no qual as membranas são de PA e a corrente de alimentação contém uma concentração residual de ClO 2 proveniente do sistema de pré-tratamento da água.

O soro lácteo é produzido pela indústria de laticínios durante a fabricação de queijos e caseína. Como matéria-prima pode conferir à tecnologia alimentar novas potencialidades devido às propriedades funcionais e nutricionais das suas proteínas. Porém, muitas indústrias ainda consideram o soro como um efluente, o qual quando não devidamente tratado gera um sério problema ambiental por causa da sua elevada carga orgânica. Estes fatores tornam importante o desenvolvimento de alternativas para um adequado aproveitamento do soro, porque ao mesmo tempo em que a transformação do soro em produtos diversos diminui o problema ambiental, proporciona ganhos às indústrias de laticínios, através do desenvolvimento de novos produtos. A tecnologia de separação por membranas, especialmente a ultrafiltração (UF), vem sendo empregada pelas indústrias de laticínios para obter concentrados protéicos a partir do soro, pois este processo permite a concentração seletiva das proteínas em relação aos outros componentes de natureza não protéica. Além disto, devido às propriedades específicas de cada proteína do soro, tem havido um crescente interesse no fracionamento destas proteínas, porque muitas vezes estas características não são realçadas nos concentrados protéicos devido a interações com outros componentes. A UF e a microfiltração (MF) vêm sendo testadas para se obter frações distintas das proteínas do soro. Dentro deste contexto, utilizando processos de separação por membranas, os objetivos deste trabalho são: (i) concentrar e purificar as proteínas do soro, (ii) a partir do concentrado protéico obtido em (i) obter duas frações, uma rica em β-lactoglobulina e a outra em α- lactoalbumina (as proteínas mais abundantes no soro). A etapa de concentração (i) foi realizada utilizando membranas de UF com massa molar de corte de 10 kDa, o sistema foi operado no modo batelada associado a diafiltração (DF), permitindo, desta forma, uma maior remoção de sais e lactose, conduzindo simultaneamente a uma maior concentração de proteínas no retido. As condições de operação mantidas constantes foram: temperatura de 50 °C, pressão transmembrana de 2 bar e vazão de alimentação de 840 L.h-1. Foram testadas quatro estratégias variando o fator de concentração volumétrico (FC); o volume e o número de DF que deveriam ser realizadas para obtenção do concentrado protéico mais puro. Na etapa de fracionamento (ii) o concentrado protéico obtido em (i) foi tratado por diferentes processos de separação com membranas a fim de fracionar as proteínas majoritárias. Nesta etapa membranas de UF e MF foram testadas: HN06 (20 kDa), RZ04 (70 kDa), VCWP (0,1 μm), MF-7002 (0,1 μm), UF-C50 (50 kDa) e UF-C20 (20 kDa). Para realizar a separação foram consideradas características como: massa molar e pH da solução de alimentação. A eficiência de cada processo foi avaliada pela determinação da concentração de proteína, lactose, sólidos totais, pH e condutividade elétrica das correntes de permeado e de retido. Os resultados obtidos em (i) indicaram que o processo é adequado para obtenção de concentrados protéicos com diferentes graus de pureza, podendo chegar a uma pureza protéica de 70 % em base seca. Em (ii) os resultados indicam que algum tipo de agregação e desnaturação pode ocorrer com as proteínas nas condições em que os experimentos foram realizados, pois as tentativas de fracionamento não apresentaram resultados satisfatórios. Entre as membranas utilizadas as que apresentaram os resultados mais promissores foram a MF-7002 e a VCWP, com um fracionamento parcial das proteínas majoritárias presentes no soro. / Whey is the liquid byproduct produced by the dairy industry during the manufacture of cheeses and casein. As a raw material it can provide in the food technology new potentialities due to the functional and nutritional properties of its proteins. However, many industries still consider the whey as waste material, which if not properly disposed creates a very severe environmental problem due to its high organic load. These factors led to the development of important alternatives to the right utilization of the whey, therefore solving the pollution problem and providing economical advantages to the dairy industries. Membrane technology, especially ultrafiltration (UF), has been used in the dairy industries to produce whey protein concentrates, because this process allows the selective concentration of the proteins in relation to the other components. Moreover, due to the specific properties of each whey protein, the interest in fractionating these proteins has been increased, since their properties could not be enhanced in the protein concentrates due to the interactions between the different components. The UF and microfiltration (MF) have being tested to simultaneously fractionate, purify and concentrate the whey thus improving its utilization. In this context, by using membrane separation process, the objectives of this work are: (i) to concentrate and to purify the whey proteins, (ii) from the protein concentrate obtained in (i) to fractionate the main whey proteins, the β-lactoglobulin and the α-lactoalbumin. The concentration step (i) was performed with UF membranes with a molecular weight cutoff of 10 kDa, the system was operated in batch mode associate with discontinuous diafiltration (DF), in order to remove salts and lactose simultaneously, leading to a whey protein concentrate above 50% protein (dry basis). The experiments were carried out with the following operating conditions: temperature of 50 °C, transmembrane pressure of 2 bar and cross flow rate of 840 L.h-1. Four strategies have been tested by changing the volumetric concentration factor (FC) and the volume and the number of DF. In the fractionation stage (ii) the protein concentrate obtained in (i) was processed with different UF and MF membranes in order to separate the two main proteins present in the whey. The following UF and MF membranes have been tested: HN06 (20 kDa), RZ04 (70 kDa), VCWP (0,1 μm), MF-7002 (0,1 μm), UF-C50 (50 kDa) and UF-C20 (20 kDa). To achieve the separation, characteristics such as molecular weight of the proteins and pH of the solution had been considered. The efficiency of each process was evaluated by determining the concentration of proteins and lactose, total solids contend, the pH and the electrical conductivity for both streams, the permeate and the concentrate. The results have shown that the UF process is adequate for production of protein concentrates with different degrees of purity; in the best experimental strategy, the protein concentrate obtained had 70 % protein, dry basis. In the protein fractionating stage the results indicate that some kind of aggregation and denaturation is occurring with the proteins in the operating conditions tested in this work, therefore the fractionation process did not show satisfactory results until now. Amongst the membranes used the results showed that the most promising were the MF-7002 and VCWP membranes, with a partial separation.

A entrada na escola nos dois primeiros anos de vida tem sido cada vez mais freqüente, justamente no período em que a dupla mãe-bebê está vivenciando o processo de separação-individuação. Parece haver um processo de separação semelhante de toda mãe em relação ao seu bebê e sabe-se que tanto a mãe quanto o bebê devem estar preparados para a separação que a entrada na escola implica. Este trabalho teve como objetivo investigar a vivência materna do processo de separação-individuação no primeiro ano de vida até a entrada na escola, no segundo ano de vida. Foi utilizado delineamento de estudo de caso coletivo, de caráter longitudinal. Quatro mães com idades entre 23 e 37 anos e seus companheiros entre 25 e 50 anos responderam a entrevistas semi-estruturadas durante o último trimestre de gestação, no terceiro, oitavo e décimo segundo mês de vida do bebê. Todas eram primigestas, mantinham relacionamento conjugal estável e seus bebês haviam ingressado na escola no segundo ano de vida. A partir da análise dos dados, foi possível visualizar o quanto as mães estavam devotadas ao bebê e em estado dependente e vulnerável. Ao mesmo tempo, pôde-se perceber que até o final do primeiro ano de vida as mães iam manifestando com mais clareza o desejo de retomar seu espaço e mostrando-se mais independentes, como se a individuação crescente do bebê provocasse o resgate da individualidade da mãe. Entende-se que o nascimento psicológico do bebê, que se inicia no primeiro ano de vida, coincide com o renascimento da mãe enquanto indivíduo independente de seu bebê, capaz de ter seu espaço próprio e individualidade. Pôde-se visualizar indicadores de que a decisão de colocar o bebê na escola no segundo ano de vida está ligada à separação mãe-bebê e à retomada da individualidade da mãe. Ao mesmo tempo, pôde-se observar a importância do pai no processo de separação da dupla mãe-bebê. A compreensão da vivência materna do processo de separação-individuação até a entrada na escola oferece possibilidade de melhoria no atendimento às mães, auxiliando toda família neste momento. / Entering school in the first two years of life has been more frequent and coincides with the mother-infant separation-individuation process. In all mothers there seems to be a similar separation process from their infants, and they must prepare themselves for the separation that entering school implies. This work aims to investigate the separation-individuation process as experienced by mothers, in the first year of life until school entry, in the second year of life. A collective-case study design was used, of a longitudinal character. Four mothers, aged between 23 and 37, whose partners were 25 to 50 years old, answered semi-structured interviews in the last trimester of pregnancy, in the infant's third, eighth and twelfth month of life. They were all primiparous, had a stable marital relationship and the infants entered school in the second year of life. The results indicated that in the first months of life mothers were devoted to their infants and in a dependent and vulnerable state. At the same time, it could be seen that by the end of the first year of life mothers expressed more clearly the wish to regain their personal space and showed more independence. It seems that the infant's growing individuation provoked in mothers the need to regain their individuality. It is believed that the infant's psychological birth, which takes place in the first year of life, coincides with the mother's rebirth as an independent individual with its own space and individuality. There was indication that the decision to put the baby in school was associated to mother-infant separation and to the mother's regaining of her individuality. Furthermore, it was possible to observe the importance of fathers in the mother-infant separation process. The understanding of the separationindividuation process until school entry offers the possibility of better assistance to mothers, helping the whole family at this moment.

O presente trabalho está dividido em três etapas distintas: estudo de parâmetros que afetam o processo de rejuvenescimento de membranas de osmose reversa (OR), análise da influência do pH e da temperatura na performance da membrana e estudo do efeito das cloraminas nas membranas de poliamida (PA). Os experimentos foram realizados em uma unidade de OR de bancada que pode operar com dois tipos de módulos: um para membrana plana e outro para membrana em espiral. A performance das membranas foi avaliada medindo-se a retenção e o fluxo de permeado, utilizando-se soluções contendo 2000 ppm de NaCl e, também, água de alimentação de um sistema de OR industrial. Com o objetivo de aplicar o processo de rejuvenescimento na unidade de OR industrial, estudou-se o efeito da vazão de alimentação da solução de ácido tânico e o estado de limpeza das membranas na eficiência do rejuvenescimento. Os resultados experimentais mostraram que tanto a vazão de alimentação como a limpeza das membranas são parâmetros importantes. Em vazões maiores da solução de ácido tânico, observou-se um aumento maior na retenção de sais após o processo de rejuvenescimento. Nas membranas que não foram adequadamente limpas, a eficiência do rejuvenescimento foi baixa O estudo do pH e da temperatura foi feito para avaliar a influência destes fatores na quantidade e qualidade do permeado. A temperatura foi estudada por se tratar de um parâmetro não controlado na indústria, variando de acordo com as condições climáticas locais. A faixa de temperatura investigada foi de 11,5 a 40 °C. O pH foi estudado porque em alguns sistemas industriais são adicionados produtos químicos na corrente de alimentação da OR com o objetivo de tornar o meio menos propício à corrosão. A faixa de pH estudada foi de 5 a 10. Os resultados obtidos mostraram que a temperatura e o pH são parâmetros que devem ser controlados e otimizados nos sistemas de OR, pois atuam diretamente na performance das membranas. A queda da temperatura diminuiu o fluxo de permeado em até três vezes e o seu aumentou acarretou uma diminuição na retenção de até 8 % em temperatura de 40°. A mudança no pH acarretou mudanças diferentes na performance da membrana, dependendo da solução utilizada A terceira etapa foi realizada para avaliar o efeito das cloraminas nas membranas de PA. Nesta etapa, foi desenvolvida uma técnica para obtenção de soluções ricas em monocloraminas, isentas de cloro livre. Também foram realizados testes onde a membrana foi submetida ao contato com a solução de cloraminas. Os resultados obtidos, em relação à retenção e ao fluxo de permeado não permitem conclusões precisas, portanto mais experimentos são necessários. Embora os resultados em relação ao poder oxidante das monocloraminas sobre as membranas de PA não sejam conclusivos, a metodologia desenvolvida para obtenção das soluções de cloraminas nos experimentos mostrou ser a mais adequada para a continuidade dos estudos. Não foram encontrados na literatura métodos exatos para determinação de cloro livre e cloro combinado em soluções concentradas, portanto o método de análise escolhido foi o método DPD colorimétrico. Apesar deste método apresentar interferências na leitura do cloro livre, o fato de não ter havido degradação das membranas evidencia a inexistência de cloro livre nas soluções preparadas.

O ponto de partida para a preparação de membranas poliméricas por inversão de fases (IF) é ter uma solução termodinamicamente estável. A teoria de Flory-Huggins guiou a construção dos diagramas ternários para os sistemas água/ácido fórmico/poliamida 66 e água/ácido clorídrico/poliamida 66, comparando os dados experimentais com dados teóricos, identificando o tipo de separação de fases que ocorre e descrevendo o comportamento termodinâmico dos processos de formação de membranas assimétricas preparadas por IF. Neste trabalho foi avaliado o comportamento termodinâmico de soluções de poliamida 66 (PA66) em ácido fórmico (FA) e em ácido clorídrico (HC), quanto à classificação como soluções verdadeiras. Foi determinada a massa molar viscosimétrica média (Mv) da PA66 comercial utilizada, sendo 11 600 g·mol-1. Foram caracterizados a PA66 e os filmes de PA66 em FA e PA66 em HC, por calorimetria diferencial de varredura (DSC), por difração de raios X (DRX), por espectroscopia na região do infravermelho com transformada de Fourier (FT-IR) e por microscopia eletrônica de varredura (MEV). O método UNIFAC (universal quasi-chemical funtional group activity coefficient) foi usado para a determinação dos parâmetros de interação não-solvente/solvente (g12) para os sistemas H2O/FA e H2O/ HC. A partir de medidas de inchamento (swelling) o parâmetro de interação nãosolvente/ polímero ( 13) para H2O/PA66 encontrado foi de 2,77. Os parâmetros de interação solvente/polímero ( 23) foram determinados por meio de medidas de pressão de vapor (VP) para os sistemas PA66/FA e PA66/HC,sendo de –9,0 e –7,74 respectivamente. A curva do ponto de névoa (cloud point curve) teórica foi calculada com base na “Boom’s LCP Correlation” e comparada à curva do ponto de névoa experimental. A energia livre de Gibbs da mistura (ΔGm) ternária e o 23, indicam que o FA é o melhor solvente para a PA66, porém, a concentração do HC (37-38%), sua volatilidade e a fração volumétrica de PA66 ( 3) dissolvida, mostram que o HC também é um bom solvente para a PA66, fato comprovado pela morfologia das membranas obtidas. / The starting point for the preparation of polymer membranes by phase inversion is having a thermodynamically stable solution. The Flory-Huggins theory guided the construction of the ternary diagrams for water/formic acid/polyamide 66 and water/hydrochloric acid/ polyamide 66 systems by comparing the experimental data with theoretical, identifying the type of phase separation occurring, and describing the behavior of the thermodynamic processes of formation of asymmetric membranes prepared by phase inversion. In this work, the thermodynamic behavior of solutions of polyamide 66 (PA66) in formic acid (FA) and in hydrochloric acid (HC), was studied to evaluate their classification as true solutions. The viscosimetric average molar mass (Mw) of commercial PA66 was determined to be ≈ 11 600 g·mol-1. The PA66 and PA66 films in AF and in HC were characterized by differential scanning calorimetry (DSC), by X-ray diffraction (XRD), by Fourier transform infrared spectroscopy (FT-IR) and by scanning electron microscopy (SEM). The UNIFAC method (universal quasi-chemical funtional group activity coefficient) was used for the determination of non-solvent/solvent interaction parameters (g12) for the H2O/FA and H2O/HCsystems. From measurements of swelling, the polymer/non-solvent interaction parameter ( 13) for H2O/PA66 was found to be 2.77. The solvent/polymer interaction parameters ( 23) were determined as –9.0 and –7.74 by measuring the vapor pressure (VP) systems for PA66/FA and PA66/HC, respectively. The theoretical cloud point curve was calculated based on "Boom's LCP Correlation" and compared to the curve of the experimental cloud point. The ternary Gibbs free energy of mixing (ΔGm) and 23, indicate that the FA is the best solvent for the PA66, however, the concentration of HC (37-38%), its volatility and the volume fraction of dissolved PA66 ( 3), show that HC is also a good solvent for the PA66, which is proven by the membrane morphology obtained.

Orientadores: Francisco Maugeri Filho, Renato de Azevedo Moreira / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos / Made available in DSpace on 2018-07-21T19:53:48Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Oliveira_Gilcenara_M.pdf: 1974223 bytes, checksum: 647b7e3918cb207ca7de16931074a977 (MD5) Previous issue date: 1996 / Resumo: A celulose é um material amplamente encontrado na natureza. A hidrólise deste material é resultado de um complexo enzimático que age em sinergismo, denominado celulase. Neste complexo a enzima ß-glicosidase (EC 3.2.1.21) é responsável pelo passo final da hidrólise para formação do produto glicose. Esta enzima tem várias aplicações nos diversos setores industriais, atuando principalmente de forma suplementar, ou seja, é acrescida ao sistema enzimático assim aumentando a cinética da hidrólise. Na indústria alimentícia pode-se destacar a extração e clarificação de sucos, a hidrólise de vegetais para preparação de pures, para alimentação infantil ou geriátrica. Este trabalho se propõe a determinar os parâmetros envolvidos no processo de separação e purificação da ß-glicosidase, a partir de um complexo enzimático, Celulase Tr (Cellumax), para então aplicá-los ao sistema CARE (Continuous Affinity Recycle Extraction). No processo de purificação foram utilizadas técnicas cromatográficas. Iniciou-se com cromatografia de filtração em gel, seguida de cromatografia de troca iônica. Obtiveram-se melhores resultados com o uso de CM-Sephadex C-50. As frações correspondentes aos picos obtidos nesta cromatografia foram concentradas e aplicadas em coluna de Superose 12 R acoplada ao sistema de FPLC (Faster Performance Liquid Chromatography) a fim de confirmar a pureza da enzima ß-glicosidase. O material obtido foi submetido a análise de eletroforese em gel de poliacrilamida/dodecil sulfeto de Sódio (PAGE/SDS), garantindo desta forma que a enzima estava realmente pura. Os resultados obtidos mostram que é possível a aplicação do processo CARE para separar e purificar a ß-glicosidase. Como continuidade a este trabalho, sugere-se a determinação das constantes cinéticas envolvidas na adsorção-dessorção da resina usada no sistema CARE / Abstract: Cellulose is a very common natural substance. The hydrolysis of this material is caused by an enzyme complex, acting synergistically, known as cellulase. In such a complex, the enzyme ß-glucosidase (EC 3.2.1.21) is responsible for the final step of hydrolysis to form glucose. This enzyme has numerous industrial applications. Particularly important among applications in the food industry we may include the lightening of juices and the hydrolysis of vegetables for production of purees, for infants and elderly. This work was carried out to try to find the parameters involved in the separation and purification of , ß-glucosidase, from an enzymatic complex called Cellulase Tr (Cellumax), and then, to apply them in the CARE (Continuous Affinity Recycle Extraction) system. The purification process began with gel filtration chromatography and followed by ion-exchange chromatography. The best results were obtained using CM-Sephadex C-50. The peak fractions obtained with ion-exchange cromatography were concentrated and applied to a Superose 12 R column in a FPLC system to confirm the purity of the , Abstract: Cellulose is a very common natural substance. The hydrolysis of this material is caused by an enzyme complex, acting synergistically, known as cellulase. In such a complex, the enzyme Abstract: Cellulose is a very common natural substance. The hydrolysis of this material is caused by an enzyme complex, acting synergistically, known as cellulase. In such a complex, the enzyme ß-glucosidase (EC 3.2.1.21) is responsible for the final step of hydrolysis to form glucose. This enzyme has numerous industrial applications. Particularly important among applications in the food industry we may include the lightening of juices and the hydrolysis of vegetables for production of purees, for infants and elderly. This work was carried out to try to find the parameters involved in the separation and purification of , ß-glucosidase, from an enzymatic complex called Cellulase Tr (Cellumax), and then, to apply them in the CARE (Continuous Affinity Recycle Extraction) system. The purification process began with gel filtration chromatography and followed by ion-exchange chromatography. The best results were obtained using CM-Sephadex C-50. The peak fractions obtained with ion-exchange cromatography were concentrated and applied to a Superose 12 R column in a FPLC system to confirm the purity of the , ß-glucosidase. For the material obtained with Superose, a PAGE/SDS analysis was undertaken to garantee the purity of the enzime. The results obtained make possible the application of CARE process to the separation and purification of ß-glucosidase. In addition, from the results it is possible to calculate the kinetic constants involved in the resin adsorption-desorption used in the CARE system. ß-glucosidase (EC 3.2.1.21) is responsible for the final step of hydrolysis to form glucose. This enzyme has numerous industrial applications. Particularly important among applications in the food industry we may include the lightening of juices and the hydrolysis of vegetables for production of purees, for infants and elderly. This work was carried out to try to find the parameters involved in the separation and purification of , ß-glucosidase, from an enzymatic complex called Cellulase Tr (Cellumax), and then, to apply them in the CARE (Continuous Affinity Recycle Extraction) system. The purification process began with gel filtration chromatography and followed by ion-exchange chromatography. The best results were obtained using CM-Sephadex C-50. The peak fractions obtained with ion-exchange cromatography were concentrated and applied to a Superose 12 R column in a FPLC system to confirm the purity of the , ß-glucosidase. For the material obtained with Superose, a PAGE/SDS analysis was undertaken to garantee the purity of the enzime. The results obtained make possible the application of CARE process to the separation and purification of ?-glucosidase. In addition, from the results it is possible to calculate the kinetic constants involved in the resin adsorption-desorption used in the CARE system.-glucosidase. For the material obtained with Superose, a PAGE/SDS analysis was undertaken to garantee the purity of the enzime. The results obtained make possible the application of CARE process to the separation and purification of ß-glucosidase. In addition, from the results it is possible to calculate the kinetic constants involved in the resin adsorption-desorption used in the CARE system. / Mestrado / Mestre em Engenharia de Alimentos