Submitted by Automa??o e Estat?stica (sst@bczm.ufrn.br) on 2016-01-20T21:00:39Z No. of bitstreams: 1 JoseAugustoFurtadoDeOliveira_TESE.pdf: 11981801 bytes, checksum: be6108ea3598a35772ebda5b1f75b6f4 (MD5) / Approved for entry into archive by Arlan Eloi Leite Silva (eloihistoriador@yahoo.com.br) on 2016-01-21T20:30:52Z (GMT) No. of bitstreams: 1 JoseAugustoFurtadoDeOliveira_TESE.pdf: 11981801 bytes, checksum: be6108ea3598a35772ebda5b1f75b6f4 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-01-21T20:30:52Z (GMT). No. of bitstreams: 1 JoseAugustoFurtadoDeOliveira_TESE.pdf: 11981801 bytes, checksum: be6108ea3598a35772ebda5b1f75b6f4 (MD5) Previous issue date: 2014-06-02 / Ag?ncia Nacional do Petr?leo, G?s Natural e Biocombust?veis - ANP / O processamento prim?rio do g?s natural em plataformas como a do Campo de Mexilh?o (PMXL-1) na Bacia de Santos, onde o Monoetileno glicol (MEG) tem sido utilizado como inibidor da forma??o de hidratos, apresenta problemas operacionais causados por incrusta??es de sal na unidade de recupera??o do MEG. Pesquisa bibliogr?fica e an?lise dos dados de solubilidade de sal em misturas de solventes, a saber: ?gua e MEG, revelam que estudos experimentais est?o dispon?veis para um n?mero relativamente restrito das esp?cies i?nicas presentes na ?gua produzida, tais como NaCl e KCl. O objetivo deste trabalho foi desenvolver um m?todo de c?lculo para a solubilidade de um sal em misturas de solventes, neste caso, para o NaCl ou KCl em misturas aquosas contendo MEG. O m?todo de c?lculo estendeu o modelo de Pitzer, com a abordagem de Lorimer, para sistemas aquosos contendo um sal e um outro solvente (MEG). A linguagem Python no ambiente de desenvolvimento integrado (IDE) Eclipse foi usada na cria??o de aplicativos computacionais. Os resultados indicam a viabilidade da modelagem proposta para uma s?rie de dados de solubilidade do sal (NaCl ou KCl) em misturas de ?gua e MEG. Al?m disso, o aplicativo desenvolvido em Python tem demonstrado ser adequado para estima??o de par?metros e de simula??o / Primary processing of natural gas platforms as Mexilh?o Field (PMXL-1 ) in the Santos Basin, where monoethylene glycol (MEG) has been used to inhibit the formation of hydrates, present operational problems caused by salt scale in the recovery unit of MEG. Bibliographic search and data analysis of salt solubility in mixed solvents, namely water and MEG, indicate that experimental reports are available to a relatively restricted number of ionic species present in the produced water, such as NaCl and KCl. The aim of this study was to develop a method for calculating of salt solubilities in mixed solvent mixtures, in explantion, NaCl or KCl in aqueous mixtures of MEG. The method of calculating extend the Pitzer model, with the approach Lorimer, for aqueous systems containing a salt and another solvent (MEG). Python language in the Integrated Development Environment (IDE) Eclipse was used in the creation of the computational applications. The results indicate the feasibility of the proposed calculation method for a systematic series of salt (NaCl or KCl) solubility data in aqueous mixtures of MEG at various temperatures. Moreover, the application of the developed tool in Python has proven to be suitable for parameter estimation and simulation purposes

Submitted by Automa??o e Estat?stica (sst@bczm.ufrn.br) on 2016-04-25T22:57:37Z No. of bitstreams: 1 ArthurSergioAvelinoDeMedeiros_DISSERT.pdf: 3584160 bytes, checksum: 26597e2b07b420ab5217392c2e4409b8 (MD5) / Approved for entry into archive by Arlan Eloi Leite Silva (eloihistoriador@yahoo.com.br) on 2016-04-27T22:30:41Z (GMT) No. of bitstreams: 1 ArthurSergioAvelinoDeMedeiros_DISSERT.pdf: 3584160 bytes, checksum: 26597e2b07b420ab5217392c2e4409b8 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-04-27T22:30:41Z (GMT). No. of bitstreams: 1 ArthurSergioAvelinoDeMedeiros_DISSERT.pdf: 3584160 bytes, checksum: 26597e2b07b420ab5217392c2e4409b8 (MD5) Previous issue date: 2015-03-31 / Coordena??o de Aperfei?oamento de Pessoal de N?vel Superior (CAPES) / A triancinolona (TRI) ? um importante corticoster?ide utilizado na terap?utica como anti-inflamat?rio e devido ? sua baixa solubilidade em ?gua, ? utilizada principalmente na forma de suspens?es injet?veis. A associa??o da triancinolona com ciclodextrinas e co-solventes foi realizada para solubilizar o f?rmaco e explicar as intera??es envolvidas. Os diagramas de solubilidade de fases mostraram que o f?rmaco foi solubilizado pelas ciclodextrinas atrav?s da forma??o de um complexo incrivelmente est?vel, com os melhores resultados obtidos com a aplica??o da randomil-metil-beta-ciclodextrina (RM?CD) (aumento de solubilidade de 161 vezes). O f?rmaco tamb?m foi solubilizado pelos co-solventes, com incremento de solubilidade de 1,4 e 6,7 vezes (trietanolamina, TEA, e N-metilpirrolidona, NMP, respectivamente). A aplica??o simult?nea dos dois solubilizantes ainda permitiu um aumento de solubilidade consider?vel, por?m diminuiu a quantidade final solubilizada e a afinidade entre f?rmaco e ciclodextrinas, o que permitiu uma maior quantidade de f?rmaco n?o complexado. Os estudos experimentais de resson?ncia magn?tica nuclear 2D-ROESY e te?ricos por modelagem molecular mostraram intera??es da TRI com as CDs por complexo de inclus?o, provavelmente entre a extremidade do anel A do f?rmaco e cavidade das CDs. Os complexos s?lidos bin?rios e tern?rios puderam ser obtidos por spray drying. Evid?ncias de forma??o de complexo em fase s?lida foram ainda mostradas atrav?s de FTIR, difra??o de raios-X e microscopia eletr?nica de varredura. Os estudos de dissolu??o mostraram que associa??es bin?rias e tern?rias apresentaram maior velocidade de dissolu??o em compara??o com o f?rmaco puro. Al?m disso, o complexo tern?rio TRI:RM?CD:TEA apresentou uma maior velocidade de dissolu??o do f?rmaco que o complexo bin?rio TRI:RM?CD. Portanto, devido ? maior solubilidade e velocidade de dissolu??o, os complexos bin?rios e tern?rios se apresentam como novos insumos com grande potencial para a aplica??o farmac?utica da triancinolona. / Triamcinolone is a relevant anti-inflammatory costicosteroid drug, used mainly by injectable suspensions due its poor water solubility. The association of triamcinolone with cyclodextrins and co-solvents (triethanolamine TEA and N-methylpirrolidone NMP) was held to solubilize the drug and explain the involved interactions. Phase-solubility diagrams showed that triamcinolone was solubilized forming incredible stable complexes with cyclodextrins, in which bests results were observed applying randomyl-methylated-beta-cyclodextrin (RM?CD) (161 fold on increased solubility). The co-solvents TEA and NMP also enhanced drug solubility 1.4 and 6.7 fold, respectively. The association of both co-solvents with CDs seems decreased complexation stability, but enables higher amount of uncomplexed drug. Experimental magnetic resonance 2D-ROESY and theoretical molecular modeling studies demonstrated TRI-CDs interactions and elucidated the structure of formed complex, which occurred due to the inclusion of ring A of TRI on CDs cavity. Physicochemical aspects of solid binary and ternary complexes prepared by spray drying were assessed by using FTIR, X-ray diffraction and SEM photographs. Dissolution studies showed that binary and ternary associations presented higher dissolution efficacy in detrimental to pure drug system. In addition, the ternary complex containing TEA and RM?CD allowed drug dissolution faster than binary complex with RM?CD. Therefore, given the higher solubility and drug dissolution rate, binary and ternary complexes are new raw materials with great potential for pharmaceuticals containing triamcinolone.

Submitted by Automa??o e Estat?stica (sst@bczm.ufrn.br) on 2017-03-20T20:20:19Z No. of bitstreams: 1 IedaLeticiaMendesSilva_DISSERT.pdf: 33772951 bytes, checksum: 825956e46d9efc41cc4e776db6779930 (MD5) / Approved for entry into archive by Arlan Eloi Leite Silva (eloihistoriador@yahoo.com.br) on 2017-03-22T21:57:01Z (GMT) No. of bitstreams: 1 IedaLeticiaMendesSilva_DISSERT.pdf: 33772951 bytes, checksum: 825956e46d9efc41cc4e776db6779930 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-03-22T21:57:01Z (GMT). No. of bitstreams: 1 IedaLeticiaMendesSilva_DISSERT.pdf: 33772951 bytes, checksum: 825956e46d9efc41cc4e776db6779930 (MD5) Previous issue date: 2016-11-09 / Dentro do universo da ind?stria petrol?fera, a forma??o de hidratos se apresenta como um dos grandes empecilhos atrelados a po?os produtores de g?s. Uma das t?cnicas utilizadas para evitar a forma??o de hidratos, ? a utiliza??o de compostos inibidores, destacando-se entre esses o monoetilenoglicol (MEG), sendo este injetado na cabe?a dos po?os produtores. No entanto, ao retornar ? superf?cie a corrente de MEG carreia tanto sedimentos como ?gua, advindos das forma??es dos po?os. Dessa forma, a regenera??o do MEG se faz necess?ria para a rentabilidade do processo. A regenera??o do MEG envolve etapas de pr?-tratamento, remo??o de sais e remo??o de ?gua. A fim de otimizar as condi??es operacionais, este trabalho se prop?s a determinar a solubilidade especificamente do sal cloreto de c?lcio em misturas de ?gua e MEG, ?s temperaturas de 25 e 50?C. A metodologia proposta foi a anal?tica e teve por intuito obter dados de solubilidade por meio de aferi??o de grandezas indiretas, sendo elas, densidade e condutividade. Sendo assim, as an?lises desenvolvidas nesse trabalho foram, principalmente, densimetria, condutimetria, e, al?m delas, termogravimetria e titula??o volum?trica de Karl Fischer, utilizadas para a determina??o do teor de ?gua apresentado pelos reagentes. Atrav?s das curvas elaboradas de densidade e condutividade versus concentra??o de cloreto de c?lcio, percebeu-se um comportamento monot?nico da grandeza densidade em rela??o ? concentra??o de sal, enquanto a condutividade apresentou comportamento n?o-monot?nico. Nos experimentos de solubilidade foram coletadas amostras que permitiram determinar a concentra??o a partir dos dados de densidade, grandeza mais adequada para este fim. Foram obtidas isotermas a 25 e 50?C de solubilidade versus concentra??o de MEG na mistura de solventes. A an?lise das isotermas permite observar que o efeito salting-out, provocado pela presen?a do MEG no solvente, ? pouco significativo at? a concentra??o m?dia de 33% m?ssico de MEG livre de sal. No entanto, ap?s esta zona de concentra??o ? percept?vel uma significativa altera??o na inclina??o de ambas as isotermas, e a diminui??o da solubilidade passa a ser mais acentuada. Em rela??o ao aumento de temperatura, a solubilidade do cloreto de c?lcio apresenta efeito positivo. A equa??o de Setchenov e o modelo UNIQUAC+DH, juntamente com os dados termoqu?micos, foram aplicados para descrever os dados experimentais. Na abordagem com UNIQUAC+DH n?o foi considerada a altera??o na fase s?lida formada com a concentra??o de MEG atrav?s dos dados termoqu?micos. Por outro lado, semelhantemente a Setchenov, foram estimados dois conjuntos de par?metros para cada isoterma, considerado cada fase s?lida distinta. A descri??o dos dados pela modelo UNIQUAC+DH resultou pr?xima da incerteza experimental, i.e., em m?dia para a solubilidade do cloreto de c?lcio 2,00 %. / In the oil and gas industry, hydrates formation is one of the issues related to the natural gas production. One of the most employed techniques to avoid hydrates formation is the injection of inhibitors compounds, like the monoethylene glycol (MEG) into the well. However, MEG stream returns to the surface impregnated with water and many salts coming from the rock sediments. Then, MEG must be regenerated to assure process environmental and economic viability. In order to optimize the operationals conditions of the reclamation process, this work aimed to determine the solubility of the calcium chloride in aqueous mixtures of MEG, in the temperatures of 25 and 50?C. The proposed methodology is analytical and applies indirect properties, density and conductivity, to determine solubility data. Therefore, the main data were obtained from densimetry, conductimetry, and beyond them, thermogravimetry and Karl Fischer titration to verify purity and moisture content. Observing the developed curves of density and conductivity versus calcium chloride concentration, it was detected the monotone and linear behavior for the density as function of the salt concentration. However, for the conductivity, it was observed a no-monotone and non-linear behavior. Thus, in order to determine solubility data, samples were evaluated with the aid of concentration versus density calibration data. The developed isotherms illustrate the calcium chloride solubility versus MEG concentration behavior. The isotherms have demonstrated the slight relevance of the salting-out effect, caused by the MEG presence in the solvent, until an average concentration of 33% MEG (salt-free). From that point, there are changes in the inclination of both isotherms and the solubility decreases more pronouncedly. In terms of the temperature increase, the calcium chloride solubility showed a positive effect. Setchenov equation and UNIQUAC+DH model were applied to describe the experimental data. In the UNIQUAC approach, it was not considered the change in the solid phase expressed by the corresponding thermochemical data due to MEG concentration. In the other hand, similarly to Setchenov correlation, two set of parameters were estimated for each isotherm, considering each solid phase formed. The description provided by the UNIQUAC+DH resulted closed to the experimental uncertainty, i.e., in average 2,00 % for the calcium chloride solubility.

Fundação de Amparo a Pesquisa do Estado de Minas Gerais / Until the present, methodology inexists for analysis of soluble silicon in fertilizers in Brazil, committing like this the commercialization of the fertilizing sources. This way, a scientific study was demanded for development of extractors of soluble silicon in fertilizers, because it just is not enough to determine the tenor of total silicon, as it is accomplished now. The experiment was developed in two stages, and, the first stage consisted of the characterization of the Si sources existent and the second stage, considered biological stage it understood the quantification of the Si recovered by the plants starting from the supply of Si for the fertilizers. The sources submitted to the test were: Wolastonita, Scum, Magnisium Silicate, Excellerator®, Silica gel, Calcium Silicate from Canada, 00-00-12+Si, K53®, K120® and AgSilTM25®. All of the sources were submitted to the following methods candidates to silicon extractors: Total silicon, leaching column, calcium carbonate and ammonium nitrate, citric acid (50 g dm-3), hydrochloric acid (0,5 M), neutral citrate of ammonium and cation change resins. The stage biological, independent, constituted in evaluating the amount of Si that the plants of grass (Poa trivialis Cv. Dark Horse) they were capable to absorb, originating from the different sources used in this study, for an only amount of the element, established by the total value of Si contained in each source, developed in pots by 29 days. In this case, 600 kg ha-1 Si was applied, based on the tenor of Si total, being ten sources with four repetitions. The method of extraction of total silicon, for being double concentrated acid, was what more extracted Si of the fertilizing sources. The values of Si recovered they were larger for the resin, sodium carbonate and ammonium nitrate, citric acid and hydrochloric acid. As for the biological stage Magnisium Silicate didn't differ of the witness in relation to the absorption of Si. The source Excellerator, besides supplying Si for the plants, maintained the largest amount of the nutrient in the substratum. The silicon sources characterized like potassium silicate, they presented good capacity of silicon supply through soil. The correlation among the tenors of Si extracted of the fertilizers and the Si accumulated for the plants, it got better when the sources of Si were contained in solid and liquid sources. According to the correlation degree, the best extractor for Si available in the solid fertilizers it was the calcium carbonate and ammonium nitrate. For the liquid sources, the method of Itself total (HCl + HF) it can be used, for the fact of the liquid sources they be totally soluble. / Até o presente, inexiste metodologia para análise de silício solúvel em fertilizantes no Brasil, comprometendo assim a comercialização das fontes fertilizantes. Desta forma, demandou-se um estudo científico para desenvolvimento de extratores de silício solúvel em fertilizantes, pois não basta apenas determinar o teor de silício total, como é realizado atualmente. O experimento foi desenvolvido em duas etapas, sendo que, a primeira etapa consistiu na caracterização das fontes de Si existentes e a segunda etapa, considerada etapa biológica, compreendeu a quantificação do Si recuperado pelas plantas a partir do fornecimento de Si pelos fertilizantes. As fontes submetidas ao teste foram: Wolastonita, Escória, Silicato de magnésio, Excellerator®, Silica gel, Silicato de cálcio canadense, 00-00-12+Si, K53®, K120® e AgSilTM25®. Todas as fontes foram submetidas aos seguintes métodos candidatos a extratores de silício: Silício total, coluna de lixiviação, carbonato de cálcio e nitrato de amônio, ácido cítrico (50 g dm-3), ácido clorídrico (0,5 M), citrato neutro de amônio e resina trocadora de cátions. A etapa biológica, independente, constituiu em avaliar a quantidade de Si que as plantas de grama (Poa trivialis Cv. Dark Horse) foram capazes de absorver, proveniente das diferentes fontes utilizadas neste estudo, por uma única quantidade do elemento, estabelecidos pelo valor total de Si contidos em cada fonte, desenvolvidos em vasos por 29 dias. Neste caso, foi aplicado 600 kg ha-1 de Si, baseado no teor de Si total, sendo dez fontes com quatro repetições. O método de extração de silício total, por ser duplo ácido concentrado, foi o que mais extraiu Si das fontes fertilizantes. Os valores de Si recuperado foram maiores para a resina, carbonato de sódio e nitrato de amônio, ácido cítrico e ácido clorídrico. Quanto à etapa biológica, o Silicato de magnésio não diferiu da testemunha, em relação à absorção de Si. A fonte Excellerator, além de fornecer o Si para as plantas, manteve a maior quantidade do nutriente no substrato. As fontes de silício, caracterizadas como Silicato de potássio, apresentaram boa capacidade de fornecimento de silício via solo. A correlação entre os teores de Si extraído dos fertilizantes e o Si acumulado pelas plantas melhorou quando as fontes de Si foram agrupadas em fontes sólidas e líquidas. Segundo o grau de correlação, o melhor extrator para Si disponível nos fertilizantes sólidos foi o carbonato de sódio e nitrato de amônio. Para as fontes líquidas, o método de Si total (HCl + HF) pode ser utilizado, pelo fato das fontes líquidas serem totalmente solúveis. / Doutor em Agronomia

Fundando-se em argumentos de equilíbrio e estabilidade termodinâmica, a solubilidade de soluto em um solvente é definida pelo limiar de existência da mistura como sistema homogêneo. De fato, entende-se tal grandeza sobre a coexistência de fases. A noção de solubilidade apresentada é desenvolvida através de modelos simples, que incluem resultados na rede bem como a extensão do modelo de van der Waals ao caso de duas componentes. Desta extrai-se uma condição genérica à observação de mínimos na solubilidade incidente sobre a topologia de seu diagrama de fases e de evidente correspondência física. / Concerning the equilibrium and stability in thermodynamics, the solubility of solute in a solvent is defined as the threshold of the mixture existing as a homogeneous system. Indeed, such quantity meets its meaning when understood on the coexistence surface. The idea of solubility presented is developed following the discussion of simple models, including results on the lattice as well as the van der Waals model extended to include two components. From these results we extract a general condition which connects the occurence of a minimum in solubility to the topological structure of the phase diagram.

Para representar o equilíbrio existem modelos termodinâmicos empíricos e semi-empíricos, porém nenhum deles tem aplicação generalizada. Muitos dos modelos utilizados para o equilíbrio sólido-líquido advêm dos modelos desenvolvidos para o equilíbrio líquido-vapor (ELV) e, em alguns casos, podem não representar adequadamente os sistemas reais, tornando-se mais críticos os desvios quando o sólido, ou o líquido, ou ambos, são polares. Para o estudo dos modelos e realizar as devidas comparações foram inicialmente realizados experimentos em laboratório com sistemas binários e ternários utilizando como solventes o etanol, a água e as suas misturas e como soluto o ácido salicílico, todas substâncias polares. Os dados experimentais foram obtidos utilizando uma variante do método isotérmico, tendo como sistemas binários: etanol-ácido salicílico e água-ácido salicílico e, como sistemas ternários as misturas dos solventes. Os experimentos envolveram a variação da concentração mássica de etanol em intervalos de 20%. A variação da temperatura foi feita em intervalos de 5°C de 20 a 55°C. A análise do total de 48 dados experimentais indicou que a solubilidade do ácido salicílico aumenta à medida em que a temperatura e/ou a concentração mássica de etanol no solvente aumenta. Esses dados foram utilizados no ajuste de diferentes modelos para ESL. Os modelos estudados foram: UNIFAC e GSP (de predição baseado no ELV), UNIQUAC, Wilson, NRTL (semi-empíricos de ajuste de parâmetros baseados no ELV), Nývlt e \'lâmbda\'h (semi-empíricos de ajuste de parâmetros baseados no ESL) e Margules (empírico de ajuste de parâmetros). Os resultados mostraram que os modelos de predição têm aplicação restrita quando aplicado ao sistema estudado. Entre os modelos de ajuste, o UNIQUAC resultou em menores desvios em relação aos dados experimentais, considerando-se toda a faixa de condições experimentais adotadas. Os resultados experimentais também foram utilizados no ajuste de um modelo baseado em rede neural, o qual foi utilizado para mapeamento do sistema e comparação com as previsões pelos modelos considerados. Simulações com rede neural resultaram em boa concordância com os resultados experimentais, indicando que tal modelo pode ser usado para prever solubilidade na faixa de condições do presente estudo. / The knowledge of solid-liquid equilibrium (SLE) is an important factor in crystallization and dissolution studies. In most of these systems equilibrium is represented by empirical and semi-empirical thermodynamical models, with no general application. Many models used in SLE result from models developed for vapor-liquid equilibrium (VLE) and in some cases these models do not represent real systems adequately, becoming critical when polar solids or liquids are present in the system. In the present work a study of thermodynamical models for SLE was carried out by comparing the performance of different models with experimental data of binary and ternary systems consisting of ethanol, water and their mixtures as solvents, and salicylic acid as solute. The experimental data were obtained using a variant of the isothermal method for the following binary systems: ethanol-salicylic acid and water-salicylic acid. In the study with ternary systems ethanol-water mixtures at different ratios were adopted as solvents, and salicylic acid was the solute. A total of 48 experiments were carried out by changing the ethanol mass fraction in the solvent from 0 to 100%, and the temperature from 20 to 55°C. The solubility of salicylic acid increases with the increase in the temperature and/or ethanol concentration in the solvent. The models considered in the study were: UNIFAC and GSP (prediction models based on vapor-liquid-equilibrium), UNIQUAC, Wilson and NRTL (semi-empirical models of fitted parameters based on vapor-liquid equilibrium), Nývlt and \'lâmbda\'h (semi-empirical models with fitted parameters based on SLE) and Margules (empirical model with fitted parameters). The results showed that the UNIQUAC model with fitted parameters can describe the SLE with reasonable accuracy, while all other methods resulted in poor agreement with the system\'s behavior, with systematic deviations from the experimental results. The system was also mapped with the use of a neural network model with parameters fitted to the experimental data. Simulation results with the neural network provided an accurate map of the system that can be used within the range of conditions considered in this study.

CoordenaÃÃo de AperfeÃoamento de Pessoal de NÃvel Superior / The cashew gum is a heteropolysaccharide, exudate of cashew tree, which presents with an innovative alternative to the better utilization of cashew crop. This study is pioneering and innovative because it uses the combined ethanol precipitation and application of ultrasound to increase yields and improve technological characteristics of cashew gum.The exudate cashew has attracted attention due to its characteristics of sustainability, biodegradability and biosafety. The objective of this work was to study the influence of grain size, temperature, time, alcohol ration and application of ultrasound parameters in the purification of cashew gum. The reduction in color of the cashew gum by adsorption on amberlite resins, thermogravimetric characteristics of this polysaccharide and the environmental impact caused by the purification of cashew gum in laboratory scale were evaluated also. For purification of cashew gum, nodules were first crushed and dried at 60  C. For the selection of purification parameters exudates smaller size of particles than 2 mm, 1 mm , 500 and 250 microns in increments temperature 20-70  C and time 15 to 120 minutes were studied . After selecting the parameters, the particles were milled, sieved, solubilized, filtered, decanted and dried, producing a purified gum. It was observed that the temperature does not significantly influence the solubility of the cashew gum. It has been found that the use of ultrasound in the purification process of the cashew gum accelerates the nucleation, resulting in better yields, in shorter rest time for the precipitation. The best conditions for the purification of gum were as follows: size of particle of 500 microns, time of agitation of 30 minutes, temperature at 30  C, the proportion of the solution cashew gum/ ethanol (v / v) of 1:4.5, application of ultrasound for 2 minutes and precipitation time of 90 minutes. Amberlite resins which showed better performance in discoloration of cashew gum were the FPA- 54, SP - 850 and XAD - 4. It was observed that the glass transition temperature of cashew gum was similar to that of arabic gum, being around 50  C, and the temperature of onset of thermal decomposition of this polysaccharide ( 241.5  C) is higher than the arabic gum ( 210.3  C ) , thus the cashew gum is being promising as the encapsulating agent for food and pharmaceutical industry. It was found that the steps that generated the highest percentage of environmental impacts for obtaining the gum in laboratory scale were grinding/sieving and sedimentation. / A goma de caju à um heteropolissacarÃdeo, exsudado da Ãrvore do cajueiro, que se apresenta com uma alternativa inovadora para o melhor aproveitamento da cultura do caju. Este estudo à pioneiro e inovador, pois utiliza a precipitaÃÃo em etanol combinada à aplicaÃÃo de ultrassom para aumentar o rendimento e melhorar caracterÃsticas tecnolÃgicas da goma de cajueiro. O exsudado de cajueiro tem atraÃdo atenÃÃo devido Ãs suas caracterÃsticas de sustentabilidade, biodegradabilidade e bioseguranÃa. O objetivo deste trabalho foi estudar a influÃncia dos parÃmetros granulometria, temperatura, tempo, proporÃÃo de Ãlcool e aplicaÃÃo de ultrassom na purificaÃÃo da goma de cajueiro. TambÃm avaliou-se a reduÃÃo da coloraÃÃo da goma de cajueiro, atravÃs da adsorÃÃo em resinas de amberlite, caracterÃsticas termogravimÃtricas deste polissacarÃdeo e o impacto ambiental ocasionado pela purificaÃÃo da goma de cajueiro em escala laboratorial. Para a purificaÃÃo da goma, os nÃdulos foram inicialmente triturados e secos em estufa a 60 ÂC. Para a seleÃÃo dos parÃmetros de purificaÃÃo foram estudadas partÃculas de exsudados com granulometria menor que 2 mm, 1 mm, 500 Âm e 250 Âm em intervalos de temperatura de 20-70 ÂC e de tempo de 15 a 120 minutos. ApÃs a seleÃÃo dos parÃmetros, as partÃculas passaram por um processo de moagem, peneiramento, solubilizaÃÃo, filtraÃÃo, decantaÃÃo e secagem, dando origem à goma purificada. Observou-se que a temperatura nÃo exerceu influÃncia significativa na solubilidade da goma de cajueiro. Verificou-se que a utilizaÃÃo do ultrassom no processo de purificaÃÃo da goma de cajueiro acelera a nucleaÃÃo, resultando em melhores rendimentos, em menor tempo de descanso para a precipitaÃÃo. As melhores condiÃÃes para a purificaÃÃo da goma foram as seguintes: tamanho da partÃcula de 500 Âm, tempo de agitaÃÃo de 30 minutos, temperatura de 30 ÂC, proporÃÃo de soluÃÃo de goma/ Ãlcool (v/v) de 1:4,5, aplicaÃÃo de ultrassom por 2 minutos e tempo de precipitaÃÃo de 90 minutos. As resinas de amberlite que apresentaram melhor desempenho na descoloraÃÃo da goma de cajueiro foram a FPA-54, SP-850 e XAD-4. Observou-se que a temperatura de transiÃÃo vÃtrea da goma de cajueiro foi semelhante à da goma arÃbica, ficando em torno de 50ÂC, e que a temperatura do inÃcio da decomposiÃÃo tÃrmica desse polissacarÃdeo (241,5 ÂC) à superior à da goma arÃbica (210,3 ÂC), dessa forma, a goma de cajueiro mostra-se promissora como agente encapsulante para a indÃstria de alimentos e farmacÃutica. Verificou-se que as etapas que geraram os maiores percentuais dos impactos ambientais, durante a obtenÃÃo da goma, foram a moagem/peneiramento e a decantaÃÃo.

A lama vermelha é o resíduo gerado pela Indústria do Alumínio. Assim como outros resíduos industriais apresenta características complexas com inúmeras dificuldades de manipulação, além de ser um material perigoso pela sua baixa granulometria e alcalinidade. É um resíduo com potencial poluidor alto, agravado pela forma de disposição vulnerável geralmente adotada, sendo esta a disposição do resíduo em lagoas projetadas para esta finalidade. O estudo e desenvolvimento de alternativas sustentáveis para a utilização da lama vermelha devidamente tratada como matérias-primas de outros processos são tendências importantes e necessárias no contexto mundial de preservação do meio ambiente. O objetivo deste estudo é compreender o comportamento da lama vermelha sob a influência de diferentes temperaturas de tratamento térmico. Baseados nos efeitos de redução de área e transformações de fases, característicos dos processos térmicos, adotou-se um foco de análise voltado para a redução pH e dos íons livres. A identificação dos pHs adequados de análise da concentração de íons solúveis foi feita com base nas curvas de mobilidade eletroforética e condutividade. Os resultados obtidos para as amostras calcinadas mostraram queda do pH inicial das dispersões e da concentração dos íons solubilizados. Esse efeito pode ser atribuído a redução de área e a incorporação de íons à estrutura, o que assegura ao resíduo menor reatividade. / Red mud is the waste generated by Aluminium Industry, like other industrial wastes, has complex features with several difficulties in handling, as well as being a hazardous material because of its low particle size, alkalinity and high amount generated. It is a waste with high pollution potential, compounded by the vulnerability of the disposition generally adopted, usually in lagoons designed for this purpose. The study and development of sustainable alternatives for the use of properly treated red mud, as raw material of other processes, are important tendencies and necessaries in the global context of environmental preservation. However, this work deals the thermal treatment as method to modify the characteristics of the waste, suggesting the reduction of alkalinity with the lower leaching of alkaline ions. This approach can be a discarding alternative most reliable and safe for the environment. The objective of this study is understand the red muds behavior using thermal treatment. Based on the reduction effects of the area and phase transformations characteristic of thermal process, the analysis was taken observing the reduction of free ions and pH. Identification of correct pH of analyse of soluble ions concentration was based at mobility electrophoretic and conductivity graphics. The results of calcined samples showed reduction of initial pH and the concentration of soluble ions. This effect could be assigned to the area reduction and ions incorporation at structure, which ensures the residue lower reactivity.

O Brasil e o terceiro maior produtor de mamona do mundo e o maior produtor da América do Sul. O óleo da mamona tem grande potencial na cadeia de produção de biodiesel, sendo interessante a geração de recursos dos subprodutos, como a torta de mamona. Apesar de ser rica em proteínas, a torta de mamona tem limitada aplicação em virtude da presença da ricina, que apresenta elevada toxidez. Assim, esperando-se valorizar esse subproduto com novas aplicações tecnológicas, o objetivo desta tese foi o desenvolvimento de filme biodegradável a partir da proteína extraída da torta de mamona. Especificamente, estudou-se o efeito do pH (10, 11 e 12) de extração das proteínas sobre algumas propriedades físicas (espessura, propriedades mecânicas, solubilidade em agua, permeabilidade ao vapor de agua e umidade) dos filmes produzidos. A partir da avaliação destes resultados, foi então definido o pH de extração da proteína da torta de mamona para o segundo estudo que envolveu a produção de filmes a base da proteína extraída da torta de mamona, reforçados com fibra de sisal e/ou glioxal. Primeiramente, as proteínas foram extraídas em um reator, adicionando-se 20% de torta de mamona na solução de NaOH (pH= 10, 11 e 12), com velocidade de agitação de 400 rpm e a 50ºC. A separação do extrato proteico do resíduo insolúvel foi feita por centrifugação (4.000 rpm). Os extratos foram liofilizados e submetidos a analises para determinação da composição centesimal e dos aminoácidos. Isotermas de sorção dessas proteínas foram determinadas a 25ºC. Os filmes foram produzidos por \"casting\", ou seja, pela desidratação de soluções filmogênicas com concentração constante de proteínas. No primeiro estudo, utilizou-se 7,5g de proteína/100g de solução filmogênica, agente reticulante glutaraldeido (0,8g de glutaraldeido/100g de proteína) e plastificante glicerol (25g de glicerol/100g de proteína). No segundo estudo, utilizou-se 6g de proteína/100g de solução filmogênica, agente reticulante glioxal (0,5g de glioxal/100g de proteína), fibra de sisal (20g de fibra/100g de proteína e plastificante glicerol (25g de glicerol/100g de proteína). Os filmes foram avaliados subjetiva e objetivamente, através da determinação da espessura, do brilho, dos parâmetros de cor e opacidade, da microestrutura, das propriedades mecânicas por testes de tração e perfuração, da umidade, da solubilidade em agua, da calorimetria diferencial de varredura, das isotermas de sorção e da espectroscopia por transformada de Fourier. Os extratos de proteínas liofilizadas foram ricos em proteínas (66-69%), em todos os pH estudados, sendo rico também em sais minerais (12-24%), possivelmente devido ao emprego de NaOH. Não se observou diferenças na composição de aminoácidos em função do pH de extração. No primeiro estudo, os filmes produzidos apresentaram-se com coloração amarronzada e com aspecto visual homogêneo, independentemente do pH de extração das proteínas. Observou-se que o pH de extração das proteínas influenciou as propriedades mecânicas dos filmes. O aumento do pH implicou em filmes mais resistentes a tração e a perfuração, cuja tensão na ruptura e a forca na perfuração foram 4,5 MPa e 6,5 N, respectivamente, para os filmes produzidos com proteínas extraídas no pH=12. Entretanto, independentemente das diferenças obtidas, esses filmes se mostraram pouco deformáveis, com elongação na ruptura e deformação na perfuração cerca de 1,5 e 3,2%, respectivamente. A solubilidade em agua também foi afetada pelo pH de extração das proteínas da torta de mamona. Enquanto o filme produzido com proteínas extraídas em pH=10 foi completamente solúvel em agua, os filmes de proteínas extraídas em pH=12 apresentaram solubilidade de 58,5%. A umidade dos filmes não dependeu do pH, ficando em torno de 13%. No segundo estudo, a adição da fibra de sisal na solução filmogênica tornou os filmes mais rugosos, sem mudanças visuais perceptíveis em função da presença de glioxal. A adição da fibra de sisal na formulação aumentou a espessura dos filmes de 0,11 para 0,16mm e diminuiu o brilho medido no angulo de 60º, a forca na perfuração de 11,2 para 9,1N, a deformação na perfuração de 5,7 para 2,4%, a tensão na ruptura de 10,3 para 5,1 MPa, a elongação na ruptura de 78,5 para 24,2% sem contudo alterar o modulo elástico dos filmes, que permaneceu em torno de 1,1-1,5 MPa. A solubilidade em agua dos filmes diminuiu de 42,8 para 36,8%, porem a umidade dos filmes não foi afetada, permanecendo em torno de 14%. A permeabilidade ao vapor de agua aumentou em cerca de 50%, passando de 0,6 para 1,2 g.mm/h.m2.kPa. Quanto aos parâmetros de cor, de modo geral, a adição das fibras causou um aumento da luminosidade (L*) e da opacidade, e diminuição dos cromas a* e b* e da diferença total de cor (ΔE*). Na calorimetria diferencial de varredura, a adição da fibra aumentou a temperatura de transição vítrea da fração rica em glicerol. Avaliando as isotermas de sorção, pode-se sugerir que a fibra influenciou na capacidade de absorção de agua dos filmes. Não foi possível detectar alterações nos espectros de FTIR em nenhuma das formulações produzidas, provocadas pela reticulação da proteína liofilizada de torta de mamona dos filmes produzidos, nem pela fibra de sisal nos espectros gerados. Em conclusão, o pH 12 de extração das proteínas da torta da mamona proporcionou melhores filmes produzidos com essas proteínas, e a adição de fibras de sisal não implicou em melhoras nas propriedades dos filmes, contrariamente ao glioxal. / Brazil is the world\'s third largest castor bean producer and the largest producer in South America. The castor bean oil has great potential in the biodiesel production chain, with interesting resource generation of its by-products such as the castor bean cake. Despite being rich in proteins, castor bean cake has limited application due to the presence of ricin, which presents high toxicity. Thus, hoping to enhance this byproduct with new technological applications, the aim of this thesis was the development of biodegradable film with the protein extracted from castor bean cake. Specifically, the effect of protein extraction pH (10, 11, 12) on some physical properties (thickness, mechanical properties, water solubility, permeability to water vapor and moisture) of the films was studied. From the evaluation of these results, it was then defined pH extraction of castor bean cake protein for the second study, which involved the production of films made of protein extracted from castor bean, reinforced with sisal fiber and/or glyoxal. Firstly, proteins were extracted in a reactor, by adding 20% of castor bean cake in a NaOH solution (pH = 10, 11 and 12), with 400 rpm stirring speed and 50°C. Separation of the protein extract from the insoluble residue was made by centrifugation (4,000 rpm). Extracts were freeze-dried and had their chemical composition and amino acids determined. Sorption isotherms of these proteins were determined at 25°C. The films were produced by casting, i.e., by dehydration of film-forming solutions prepared with constant protein concentration. In the first study, we used 7.5g protein/100g film-forming solution, crosslinking agent (0.8g glutaraldehyde/100g protein), and plasticizer (25g glycerol/100g protein). In the second study, it was used 6g protein/100g film-forming solution, crosslinking agent (0.5g glyoxal/100g protein), sisal fiber (20g fiber/100g protein) and plasticizer (25g glycerol/100g protein). The films were evaluated subjectively and objectively, by the assessment of the following determinations: thickness, gloss, color and opacity parameters, microstructure, mechanical properties for tensile and puncture force tests, moisture, film solubility in water, differential scanning calorimetry, sorption isotherms and Fourier transform spectroscopy. The freeze-dried proteins were rich in proteins (66-69%) for every studied pH, the mineral salts content was high (12-24%) as well, possibly due to the use of NaOH. No significant difference in the amino acid composition was observed for the tested extraction pH values. In the first study, the films presented brownish color and homogeneous visual appearance irrespective of the protein extraction pH. It was observed that the protein extraction pH influenced mechanical properties of the films. The increase in pH resulted in films more resistant to tensile and puncture, with tensile strength and puncture force values of 4.5MPa and 6.5N, respectively, to the films produced with proteins extracted in pH 12. However, regardless of the differences obtained, these films showed to be little extensible, with elongation at break and puncture deformation around 1.5% and 3.2%, respectively. The film solubility in water was also affected by the extraction pH of the castor bean cake proteins. While the film produced with proteins extracted at pH 10 was completely soluble in water, films made with proteins extracted at pH 12 showed solubility of 58.5%. The moisture of the films did not depend on pH and remained around 13%. In the second study, the addition of sisal fiber in the filmforming solution made the films rougher, without noticeable visual changes due to the presence of glyoxal. The addition of sisal fiber in the formulation increased film thickness from 0.11 to 0.16mm and reduced gloss measured at 60° angle, puncture force from 11.2 to 9.1N, the puncture deformation from 5.7 to 2.4%, the tensile strength from 10.3 to 5.1MPa, and the elongation at break from 78.5 to 24.2% without altering the elastic modulus of the films, which remained around 1.1-1.5MPa. The film solubility in water decreased from 42.8 to 36.8%, but the moisture of the films was not affected, which was remaining around 14%. The water vapor permeability increased about 50%, from 0.6 to 1.2 g.mm/h.m2.kPa. As for the color parameters, in general, the addition of the fibers caused an increase in lightness (L*) and opacity, and decreased the monochromatic a* and b*, and the total color difference (ΔE*). In the differential scanning calorimetry assay, the addition of fiber increased the glass transition temperature of the glycerol-rich fraction. Evaluating the sorption isotherms, it can be suggested that the fiber influenced the water absorption capacity of the films. It was not possible to detect changes in FTIR spectra produced by the crosslinking of castor bean cake freeze-dried protein of films, as well by the sisal fiber. In conclusion, the extraction at pH 12 of the castor bean cake proteins provided the best films produced, and the addition of sisal fibers did not result in improvements in film properties, contrary to glyoxal.

Utilizando simulações de dinâmica molecular, estudamos um sistema de partículas que interage através de um potencial contínuo de caroço atenuado constituído por um caroço duro, um ombro a distancias mais próximas e um parte atrativa a uma distância bem maior. Obtemos o diagrama de fases pressão-temperatura do sistema para diversas profundidades da parte atrativa ajustável. Como este é um potencial de duas escalas de comprimento, são esperados anomalias na densidade, na difusão e na estrutura do sistema. Mostramos que o efeito de aumentar a interação atrativa entre as moléculas é encolher a região de pressão na qual a anomalia na densidade e difusão estão presentes. Se as forças de atração são muito fortes, a partícula estará predominantemente em uma das duas escalas de comprimento e assim a anomalia na densidade e difusão não é observada. A região de anomalia estrutural está presente em todos os casos. Analisamos igualmente o comportamento da solubilidade de um soluto apolar em água. Usamos como modelo para a água o potencial de duas escalas proposto neste trabalho e para o soluto um sistema de esferas rígidas. Mostramos que este modelo efetivo reproduz qualitativamente o comportamento observado para a água de um extremo na solubilidade. / Using molecular dynamics simulations, we study a system of particles interacting through a continuous potential which consists of an attenuated hard core, a shoulder to closer distances and attractive part at a distance higher. We obtain the phase diagram pressure-temperature system for different depths of the attractive part adjustable. As this is a two length scales potential, anomalies are expected in the density, diffusion and structure of the system. We show that the effect of increasing the attractive interaction between molecules is to shrink the region of pressure at which the anomaly in density and diffusion are present. If the attraction forces are very strong, the particle is predominantly one of two length scales and so the anomaly in the density and difusion is not observed. The region of structural anomaly is present in all cases. Also analyzed the behavior of the solubility of a nonpolar solute in water. We use the potential of two scales proposed in this work as a model for water and for the solute a system of hard spheres. We show that this model effectively reproduces qualitatively the observed behavior to an extreme water solubility.