Made available in DSpace on 2017-07-21T19:26:10Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Jocenei Antonio Oliveira.pdf: 2309316 bytes, checksum: 8527d62e93fbe03d332c4ffaa65aedda (MD5) Previous issue date: 2014-06-10 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Soil water retention properties can be described by so-called soil-water characteristic curve (SWCC) or retention curve (WRC). This curve expresses the relationship between matric potential and soil moisture based on weight or volume. Through the attainment and subsequent analytical interpolation of the WRC, it’s possible the indirect estimative of the pore-size distribution (PSD) curve of any porous system. Sometimes, obtaining the WRC may be a time-consuming process or involve the use of equipment not available in some laboratories. Thus the development of an alternative method to obtain the WRC and after the PSD becomes desirable, since these are properties of extreme importance to characterize porous media. The main objective of this study is to create and adapt methodology for obtaining PSD using computer simulation in tomographic images with micrometer resolution. In this study, there were used samples of sand and glass beads of different grain sizes for the generation of the PSD curve using a Haines’ funnel on balance. After WRC achievement, these were adjusted through an analytical model and then there were built experimental PSD curve. PSD were also determined by adaptation of a computer program using tomographic images of these samples. The results of obtained WRC associated with geometric models to predict the entry point of air have only revealed the idea about how may occur drying of the samples, showing only morphological considerations are not sufficient to describe this situation. The investigated porous systems homogeneity was able to be visualized by comparing the PSD curves in terms of their widths. / Propriedades de retenção da água no solo podem ser descritas pela chamada curva característica de água no solo ou curva de retenção (CR). Esta curva exprime a relação entre potencial mátrico e a umidade do solo à base de massa ou volume. Mediante o levantamento da CR e posterior interpolação analítica, pode-se estimar indiretamente a curva de distribuição de poros (CDP) de um sistema poroso qualquer. Algumas vezes, a obtenção da CR pode ser um processo demorado ou envolver a utilização de equipamentos não disponíveis em alguns laboratórios. Desta forma, o desenvolvimento de uma metodologia alternativa para a obtenção da CR e posteriormente da CDP se faz desejável, uma vez que se trata de propriedade de extrema importância para a caracterização de um meio poroso. O objetivo principal deste trabalho é criar e adaptar metodologia para a obtenção de CDPs utilizando simulação computacional em imagens tomográficas com resolução micrométrica. No presente estudo, foram utilizadas amostras de areias e esferas de vidro de diferentes granulometrias para o levantamento das CRs usando um funil de Haines adaptado. Depois de obtidas as CRs, essas foram ajustadas através do modelo de ajuste de van Genuchten e obtidas as CDPs (primeira derivada da CR). Também foram obtidas CDPs mediante a adaptação de um programa computacional que utiliza informações de imagens tomográficas dessas amostras. Os resultados das CDPs levantadas pelos dois métodos mostram alguma concordância. Verificou-se, no entanto, que apenas considerações sobre a morfologia dos poros não são suficientes para descrever a forma com que as amostras são drenadas.

O desenvolvimento de algoritmos computacionais para a obtenção de distribuições de tamanho de partícula em dispersões e que utilizam dados espectroscópicos em tempo real e in-line a partir de sensores permitirá uma variedade de aplicações, como o monitoramento de propriedades em fluidos de corte industriais, acompanhamento de processos de polimerização, tratamento de efluentes e sensoriamento atmosférico. O presente estudo tem como objetivo a implementação e comparação de técnicas para resolução de problemas de inversão, desenvolvendo algoritmos que forneçam distribuição de tamanho de partículas em dispersões a partir de dados de espectroscopia UV-Vis-Nir (Ultravioleta, Visível e Infravermelho próximo). Foram implementadas quatro técnicas, sendo uma delas um método alternativo sem a presença de etapas de inversão. Os métodos que utilizaram alguma técnica de inversão evidenciaram a dificuldade em se obter distribuições de tamanho de gotas (DTG) de boa qualidade, enquanto o método alternativo foi aquele que se mostrou mais eficiente e confiável. Este estudo é parte de um programa cooperativo entre a Universidade de São Paulo e a Universidade de Bremen chamado programa BRAGECRIM (Brazilian German Cooperative Research Initiative in Manufacturing) e é financiado pela FAPESP, CAPES, FINEP e CNPq (Brasil) e DFG (Alemanha). / The development of computer algorithms to obtain the particle size distributions in dispersions using spectroscopic data in real time and in-line from sensors enable a variety of applications such as monitoring properties in industrial cutting fluids, monitoring of polymerization processes, wastewater, atmospheric sensing and other applications. The aim of this study is to implement techniques for inversion problem solving, by testing algorithms that provide particle size distribution in dispersions from UV-Vis-Nir (Ultraviolet, Visible and Near-Infrared) spectroscopic data. Four techniques have been implemented, one of them being an alternative method without the inversion step. The methods using inversion techniques showed difficulties to obtain droplet size distributions (DSD) with good quality, while the alternative method was the one that was more efficient and reliable. This study is part of a cooperative program between the University of São Paulo and the University of Bremen, within the BRAGECRIM program (Brazilian German Cooperative Research Initiative in Manufacturing) and is financially supported by FAPESP, CAPES, FINEP and CNPq (Brazil) and DFG (Germany).

Parmi les différentes technologies pour produire un effluent conforme aux normes de rejet en vigueur, les Procédés par Boues Activées sont largement utilisés en tant que traitement biologique du fait de leur faible coût et de leur facilité d’implémentation. Ces procédés réalisent l’abattement des polluants en deux étapes : (1) la biodégradation par des microorganismes dans un bassin d’aération et (2) la séparation de la biomasse par décantation. Les paramètres opératoires peuvent agir sur l’efficacité du procédé, notamment en modifiant les propriétés des boues . L’objectif de ce travail est d’apporter un nouvel éclairage sur cette relation triangulaire en mettant en perspectives les propriétés de taille et de forme des flocs de boues et les performances du procédé de traitement. La première étape pour parvenir à cet objectif a consisté à développer une méthodologie de caractérisation des flocs de boues par analyse d’images à l’aide du microscope automatisé Morphologi G3 de Malvern Instruments. Le protocole de mesure proposé repose sur le choix de la cellule d’analyse, du facteur de dilution, du grossissement, du seuil de niveau de gris mis en œuvre pour la binarisation des images et du nombre total de particules analysées. Des boues provenant de plusieurs stations d’épuration ont été étudiées afin d’évaluer la robustesse de la méthodologie. Des différences en termes de propriétés de taille et forme - Diamètre équivalent (Deq), Circularité (C), Convexité (Cx), Solidité (S) et Rapport d’Aspect (RA) - entre les différentes boues sont clairement apparues. Le protocole de caractérisation de la morphologie étant établi et validé, deux campagnes expérimentales ont été mises en œuvre en utilisant un système à boues activées à l’échelle pilote alimenté par un effluent synthétique. Les descripteurs morphologiques ont été mesurés sur des échantillons d’environ 100 000 flocs permettant d’atteindre une statistique fiable aussi bien sur la taille que sur la forme des agrégats. La performance du procédé a été évaluée en suivant des indicateurs physicochimiques classiquement associés au traitement des eaux usées : Matières en Suspension (MES), Indice de Boue (IB), taux d’abattement de la Demande Chimique d’Oxygène (DCO) et de l’Azote (N). Cette stratégie a permis d’identifier des relations entre les performances d’épuration, la morphologie des agrégats et les paramètres opératoires. Pendant la première campagne, trois valeurs différentes de l’âge de boue ont été imposées : 15, 20 et 30 jours. Lors d’un changement d’âge de boue, la taille et la circularité des flocs biologiques augmentent temporairement avant de se stabiliser à nouveau à leurs valeurs initiales. Ainsi, en régime permanent, les distributions en taille et en circularité semblent indépendantes de l’âge de boue. Lors de la deuxième campagne, trois paramètres opératoires ont été modifiés : la charge organique, le taux de recirculation et le rapport DCO:N. Une charge organique élevée a provoqué une forte augmentation de la taille des flocs et une diminution de leur solidité. Ce résultat peut être expliqué par la croissance de bactéries filamenteuses qui impacte fortement la morphologie des flocs et la performance du procédé. L’augmentation du taux de recirculation et la diminution du rapport DCO:N ont, en outre, induit une légère réduction de la taille des flocs et une évolution peu significative des valeurs de circularité et convexité. L’analyse des distributions en 3 Dimensions couplant les données de taille et de forme s’est révélée un outil prometteur, permettant de proposer des mécanismes responsables de l’évolution des propriétés morphologiques des boues. Enfin, une autre approche a été développée sur la base de deux dimensions fractales reliant l’aire et le périmètre des flocs (Dpf) ou l’aire et la longueur maximale (D2). De brusques variations de Dpf et D2 ont été corrélées avec les phénomènes liés au développement de bactéries filamenteuses. / Among the different technologies dealing with the strict regulations concerning wastewater treatment, the Activated Sludge Process remains extensively applied as a biological treatment because of its low cost and its convenience of implementation. This straightforward technique achieves good levels of organic matter removal combining biodegradation in an aerated tank with solid-liquid separation through a subsequent clarifier. The impact of the operational parameters on process efficiency is presumably correlated to the sludge activity and hence to the flocs properties. In this context, the aim of this work is to bring new insights into this relationship in characterizing the size and the shape of sludge flocs and put the operating conditions and the process performance in perspective. To achieve this objective, a methodology was established first for the morphological characterization of sludge flocs by image analysis thanks to the automated microscope Morphologi G3 from Malvern Instruments Ltd. The steps involved in this methodology consisted in defining some analysis settings including the selection of the sample carrier, the dilution factor, the magnification, the threshold needed for the image binarization and the total number of analysed particles. Analyses were performed on various types of sludge allowing an evaluation of the methodology robustness. Differences clearly appeared in terms of size and shape properties – Circular Equivalent Diameter (CED), Circularity (C), Convexity (Cx), Solidity (S), and Aspect Ratio (AR) between the different types of sludge. The image analysis protocol having been established and validated, two experimental campaigns were run using a lab-scale activated sludge system fed with synthetic wastewater. The morphological descriptors were defined on the base of about 100,000 sludge flocs per sample allowing to reach reliable statistics for both size and shape properties. Process performance was assessed measuring physicochemical parameters commonly associated with wastewater treatment: Total Suspended Solids (TSS), Sludge Volume Index (SVI), Chemical Oxygen Demand (COD) and Nitrogen (N) removal. This strategy has mostly enabled to identify relationships between the treatment performance, the floc morphology and the operating conditions. During the first campaign, three values of solids retention time (SRT) were tested: 15, 20 and 30 days. Increasing the SRT, the size and the circularity of the flocs increased temporarily before recovering their initial values. Under steady state conditions, the size and circularity distributions seem thus to be independent of the SRT. In the second campaign, three operating conditions were modified in turn: the Organic Load Rate (OLR), the recycle rate and the COD:N ratio. A high OLR has promoted a strong increase of flocs size and the decrease of their solidity. This result can be explained by the development of filamentous bacteria that highly impacts the aggregates morphology and hence the process performance. An increase of the recycle rate or a decrease of the COD:N ratio induced a slight reduction of floc sizes and an insignificant evolution of circularity and convexity values. The analysis of the volume-based 3D-distributions crossing size and shape data appeared as a smart tool allowing to propose mechanisms responsible of the changes of the morphological properties of biological flocs. Finally, another approach was developed, based on the estimation of two 2D fractal dimensions linking the area and the perimeter of flocs (Dpf) or the area and the maximum length (D2). Sudden changes of Dpf and D2 were correlated to phenomena related to the presence of filamentous bacteria.

A produção comercial brasileira de abacates ocorre em pomares implantados sobre porta-enxertos oriundos de sementes, o que resulta em grande desuniformidade das plantas com relação a tamanho da copa, produção, qualidade de frutos e suscetibilidade a patógenos do solo, principalmente Phytophthora cinnamomi, agente causal da podridão radicular, principal doença da cultura. Enquanto em outros países já é adotado o uso de porta-enxertos com características superiores que são propagados clonalmente visando minimizar esses problemas, no Brasil estes materiais ainda não foram avaliados. Durante os anos de 2010 a 2013 foi conduzido um experimento na Fazenda Jaguacy, município de Bauru, SP, com o objetivo de avaliar o desenvolvimento, produção e qualidade de frutos de abacateiro \'Hass\' sobre dois porta-enxertos, sendo um proveniente de sementes (\'Seedling\') (T1) e o outro da cultivar Dusa obtido por propagação clonal (T2). O experimento foi conduzido seguindo um delineamento em blocos casualizados, com dois tratamentos, 5 repetições e 10 plantas por parcela, totalizando 100 plantas em avaliação. O desenvolvimento vegetativo foi obtido pela medição da altura e diâmetro das plantas, utilizados para o cálculo do volume de copa. A produção foi avaliada a partir da contagem e pesagem de todos os frutos de cada planta e também pelo cálculo da eficiência produtiva e da alternância produtiva entre anos. A qualidade dos frutos foi avaliada a partir da massa, diâmetro e comprimento individual de uma amostra de 200 frutos por tratamento. Os dados foram submetidos à análise da variância, considerando nível de significância de 5%. Nenhuma diferença significativa foi observada entre os tratamentos para volume de copa, produção média, produção acumulada e número de frutos. Para as variáveis de eficiência produtiva, massa, comprimento, diâmetro e relação C:D de frutos ocorreram diferenças significativas que indicaram a superioridade do porta-enxerto clonal \'Dusa\' para plantas de \'Hass\' quando comparadas ao \'Seedling\'. / Avocado production in Brazil takes place in orchards established onto Seedling rootstocks, with large heterogeneity among plants regarding tree size, fruit yield and quality and susceptibility to soil pathogens, mainly Phytophthora cinnamomi that causes avocado root rot and is by far the main disease affecting this crop worldwide. While clonally obtained rootstocks are used in other countries to minimize such disadvantages, in Brazil such materials have not been yet evaluated. During 2010 to 2013 a trial was conducted in Fazenda Jaguacy farm, in Bauru county, with the aim to evaluate plant growth, fruit yield and quality of \'Hass\' avocados onto two rootstocks, a Seedling type (T1) and the \'Dusa\' clonal rootstock (T2). The trial was established after a completely randomized block design, with two treatments, 5 repetitions and 10 trees per plot, with a total of 100 measured trees. Tree size was evaluated by measurements of plant height and diameter, which were utilized to compute canopy volume. Fruit yield was obtained from counting and weighing all the fruits harvested at once from each tree, and also the yield efficiency and alternate bearing index were calculated. Fruit quality was determined from individual measurements of fruit weight, diameter (D) and length (L) on a 200-fruit sample randomly collected from each rootstock. Data was submitted to analysis of variance with a 5% significance level. No significant differences were observed among treatments for canopy volume, mean fruit yield, cumulative yield and fruit number. There were significant differences for yield efficiency, fruit weight, length, diameter and L:D ratio supporting the better performance of \'Dusa\' clonal rootstock on \'Hass\' scion as compared to the Seedling rootstock.

Emulsões são sistemas formados quando dois componentes imiscíveis são misturados, na forma de gotículas dispersas numa fase contínua, estabilizados pela ação de emulsificantes, compostos anfifílicos, com afinidades por ambas as fases do sistema. No caso de emulsões de Pickering, o sistema é estabilizado por partículas coloidais sólidas, que adsorvem à interface das gotículas da emulsão. O objetivo desta dissertação foi produzir e caracterizar suspensões de celulose cristalina (CC), celulose amorfa (CA) e de partículas de quitosana (PQ) e avaliar seu potencial de aplicação como únicos compostos estabilizantes em emulsões óleo-em-água. As CC e CA foram produzidas por tratamentos térmico e ácido de celulose microcristalina, respectivamente, enquanto que as PQs foram produzidas por tratamento ácido de quitosana de média massa molecular. Em todos esses casos, os tratamentos foram seguidos de ultra-agitação: 0 (ST), 10000 (UT10), 15000 (UT15) ou 20000 rpm (UT20) por 3 minutos. As suspensões de CC, CA e PQ foram caracterizadas para determinação da distribuição do tamanho de partículas, do potencial zeta e da estabilidade física, e por microscopia eletrônica de varredura e/ou de força atômica. As partículas em pó, produzidas por liofilização, foram submetidas a análises de difração de raios-X, espectroscopia de infravermelho com Transformada de Fourier (FTIR) e de colorimetria instrumental. Em função dessas caracterizações, foi estudado o efeito do tipo de partícula estabilizadora (CC, CA ou PQ) sobre o tamanho de gotas, colorimetria instrumental e estabilidade física de emulsões com 20% (v/v) de óleo de soja, sem e com β-caroteno. Observou-se que os tratamentos UT10, UT15 e UT20 provocaram importantes alterações na distribuição de tamanho de partículas, com redução do tamanho médio das partículas, sem efeito significativo da velocidade de agitação. Em relação à PQ, os tratamentos por ultra-agitação não influenciaram o tamanho de partículas, nem quando comparado com suspensões ST. A CC apresentou-se em fragmentos de fibras celulósicas e altamente instáveis em suspensão, com índices de instabilidade próximos a 0,78. A CA apresentou-se em partículas coloidais e agregados irregulares, com estabilidade física razoável em suspensão (0,26). As suspensões de PQ apresentaram grandes estruturas cristalinas de acetato de sódio, junto a partículas coloidais de quitosana, mas altamente estáveis em suspensão aquosa (0,04). De forma geral, o potencial ζ e a estabilidade física das suspensões de CC, CA e PQ não variaram com o tratamento (ST, UT10, UT15 e UT20). Na caracterização das partículas liofilizadas, constatou-se alto índice de cristalinidade da CC (81%), e baixa cristalinidade da CA (42%) e da PQ (40%). Os tratamentos não provocaram modificações consideráveis na estrutura química, analisada por FTIR, e nem na cor instrumental da CC, CA e PQ. Por fim, apenas a PQ foi capaz de produzir e estabilizar emulsões óleo-em-água, não havendo formação de fase creme durante o armazenamento. A adição de 0,005% de β-caroteno à fase lipídica deixou as emulsões estabilizadas por PQ ligeiramente alaranjadas e aumentou sua estabilidade física, sem afetar o tamanho médio de suas gotas (29-32 µm). Portanto, apenas a PQ demonstrou potencial para estabilizar emulsões óleo-em-água, com ou sem β-caroteno. / Emulsions are systems formed when two immiscible components are mixed, presenting dispersed droplets in a continuous phase, stabilized by emulsifiers, amphiphilic compounds, with affinities for both phases of the system. In the case of Pickering emulsions, the system is stabilized by solid colloidal particles, which adsorb at the interface of the emulsion droplets. The objective of this dissertation was to produce and characterize suspensions of crystalline cellulose (CC), amorphous cellulose (CA) and chitosan particles (PQ) and to evaluate its potential as single stabilizing compounds in oil-in-water emulsions. CC and CA were produced by heat and acidic treatments of microcrystalline cellulose, respectively, whereas PQs were produced by acidic treatment of medium molecular weight chitosan, also followed by ultra-stirring treatment. In all cases, the treatments were followed by ultra-stirring: 0 (ST); 10,000 (UT10); 15,000 (UT15) or 20,000 rpm (UT20) for 3 minutes. The suspensions of CC, CA and PQ were characterized for determination of particle size distribution, zeta potential and physical stability, and by scanning electron microscopy and/or atomic force microscopy. The powder particles, produced by freeze-drying, were subjected to analysis by X-ray diffraction, Fourier Transform infrared spectroscopy (FTIR) and instrumental colorimetry. As a function of these characterizations, the effect of the stabilizing particle type (CC, CA or PQ) on droplet size, instrumental colorimetry and physical stability of emulsions with 20% (v/v) soybean oil, without and with β-carotene was studied. It was observed that the treatments UT10, UT15 and UT20 caused important changes in the particle size distribution, with reduction of the mean particle size, without significant effect of the agitation speed. Regarding chitosan particles, ultra-stirring treatments did not influence particle size, neither when compared to suspensions without pretreatment. CC was presented as highly unstable cellulosic fiber fragments in suspension, with instability indexes close to 0.78. CA was presented in colloidal particles and irregular aggregates, with reasonable physical stability in suspension (0.26). The suspensions of PQ showed large crystalline structures of sodium acetate, together with colloidal chitosan particles, but highly stable in aqueous suspension (0.04). In general, the potential ζ and the physical stability of CC, CA and PQ suspensions did not change with the treatment (ST, UT10, UT15 and UT20). In the characterization of the freezedried particles, a high crystallinity index of CC (81%) was observed, whereas CA (42%) and PQ (40%) showed low crystallinities. The treatments neither caused significant changes in the chemical structure, analyzed by FTIR, nor in the instrumental color of CC, CA and PQ. Finally, only PQ was able to produce and stabilize oil-in-water emulsions, with no cream phase formation during storage. Addition of 0.005% β-carotene to the oil phase left the emulsions stabilized by PQ slightly orange and increased the physical stability of the emulsions, without affecting the droplet size of the emulsions (29-32 µm). Therefore, only PQ demonstrated the potential to stabilize oil-in-water emulsions, with or without β-carotene.

Um modelo matemático da reação de copolimerização em emulsão de acrilato de butila e estireno em reator batelada e semi-batelada isotérmico foi desenvolvido e apresentou bons resultados quando comparado a experimentos disponíveis em literatura científica. O modelo contemplou a solução do balanço populacional, tanto para a distribuição de tamanho de partículas quando para a distribuição média de radicais por partícula. Contemplou-se também a solução do balanço de momentos, para obtenção da massa molar média numérica e mássica. O problema descrito foi resolvido através da solução numérica de um conjunto de equações algébricodiferenciais e o balanço populacional foi resolvido pelo método dos pivots fixos. Foi possível validar com boa aderência a conversão dos monômeros, o diâmetro médio de partículas, número de partículas por litro de emulsão, número médio de radicais por partícula, a distribuição de tamanho de partículas e a massa molar média numérica e mássica ao longo do tempo para um conjunto de experimentos. / A mathematical model of emulsion copolymerization reaction of styrene and butyl acrylate for batch and semi-batch isothermal reactor was developed and presented good results when compared to experiments available in the scientific literature. The model included the solution of the population balance for both particle size distribution and average number of radicals per particle. The balances of moments of the molecular weight distribution are solved to obtain the weight- and numberaveraged molecular weight of the polymer. The problem described was solved by numerical solution of a set of algebraic-differential equations and the population balance was solved by the method of fixed pivots. The model prediction were validated with a set of experiments with respect to the changes of monomer conversion, average particle diameter, number of particles per liter of emulsion, average number of radicals per particle, particle size distribution, number- and weight-average molecular weight during process time.

Neste trabalho estudou-se a copolimerização em emulsão de estireno e acrilato de butila em processo semicontínuo onde o produto final é um látex com alto teor de sólidos. Foi dado enfoque à distribuição de tamanhos de partículas do látex e seus efeitos no produto. Foi realizada uma série de experimentos de copolimerização em emulsão em um reator de vidro, empregando receitas com teores de sólidos de até 64% em massa. Durante os experimentos, amostras eram retiradas periodicamente do reator visando analisar o teor de polímeros (conversão dos monômeros) por gravimetria, a concentração de monômero residual por cromatografia gasosa headspace, o diâmetro médio das partículas por espectroscopia de espalhamento dinâmico de luz e a distribuição de tamanhos de partículas por microscopia eletrônica de transmissão. A viscosidade do látex final era obtida em viscosímetro Brookfield. Aplicando estratégias para renucleação de novas partículas no decorrer do processo, foram obtidos látices com distribuição bimodal de tamanhos de partículas e com viscosidades reduzidas. Aplicou-se um modelo matemático para descrever o processo, incluindo a evolução no tempo da distribuição de tamanhos de partículas, calculada a partir de equações de balanço populacional para as partículas e para os radicais dentro das partículas. Para a solução das equações empregou-se discretização por método de classes e a técnica de pivô fixo. O modelo tem apenas dois parâmetros ajustáveis, referentes às eficiências de captura de radicais por micelas e por partículas. Estes parâmetros foram ajustados para os dados experimentais de um ensaio, e usados, sem reajuste, para outros ensaios em condições diferentes. Os resultados do modelo mostraram boa adequação aos resultados experimentais. / The aim of this work was the study of the high solid contents emulsion copolymerization of styrene and butyl acrylate in semi-batch process. In this context the particle size distribution and its effects on the product viscosity was studied. Copolymerization reactions were carried out in a glass reactor, and recipes with solid contents up to 64 wt.% were used. During each run, samples are periodically taken from the reactor, and analysis are performed to measure the polymer content (monomer conversion) by gravimetry, the concentrations of the residual monomers by head-space gas chromatography, the average particle size by dynamic light scattering, and the particle size distribution by transmission electronic microscopy. The viscosity of the final emulsion is also measured using a Brookfield viscosimeter. By applying operating strategies to nucleate new particles along the process, latexes with bimodal particle size distributions and low viscosities were obtained. A mathematical model was employed for simulating the polymerization process, including the evolution of the particle size distribution along the process, calculated from population balance equations for the particles and the radicals inside the particles. The numerical solution was obtained using the discretized population balance equations by the method of classes and the fixed pivot technique. The model has only two adjustable parameters, the efficiencies for radical capture by micelles and by particles. These two parameters were fitted to the experimental data of one run and used, without further readjustment, for other runs under different conditions. The model results presented satisfactory agreement with the experimental data.

A produção comercial brasileira de abacates ocorre em pomares implantados sobre porta-enxertos oriundos de sementes, o que resulta em grande desuniformidade das plantas com relação a tamanho da copa, produção, qualidade de frutos e suscetibilidade a patógenos do solo, principalmente Phytophthora cinnamomi, agente causal da podridão radicular, principal doença da cultura. Enquanto em outros países já é adotado o uso de porta-enxertos com características superiores que são propagados clonalmente visando minimizar esses problemas, no Brasil estes materiais ainda não foram avaliados. Durante os anos de 2010 a 2013 foi conduzido um experimento na Fazenda Jaguacy, município de Bauru, SP, com o objetivo de avaliar o desenvolvimento, produção e qualidade de frutos de abacateiro \'Hass\' sobre dois porta-enxertos, sendo um proveniente de sementes (\'Seedling\') (T1) e o outro da cultivar Dusa obtido por propagação clonal (T2). O experimento foi conduzido seguindo um delineamento em blocos casualizados, com dois tratamentos, 5 repetições e 10 plantas por parcela, totalizando 100 plantas em avaliação. O desenvolvimento vegetativo foi obtido pela medição da altura e diâmetro das plantas, utilizados para o cálculo do volume de copa. A produção foi avaliada a partir da contagem e pesagem de todos os frutos de cada planta e também pelo cálculo da eficiência produtiva e da alternância produtiva entre anos. A qualidade dos frutos foi avaliada a partir da massa, diâmetro e comprimento individual de uma amostra de 200 frutos por tratamento. Os dados foram submetidos à análise da variância, considerando nível de significância de 5%. Nenhuma diferença significativa foi observada entre os tratamentos para volume de copa, produção média, produção acumulada e número de frutos. Para as variáveis de eficiência produtiva, massa, comprimento, diâmetro e relação C:D de frutos ocorreram diferenças significativas que indicaram a superioridade do porta-enxerto clonal \'Dusa\' para plantas de \'Hass\' quando comparadas ao \'Seedling\'. / Avocado production in Brazil takes place in orchards established onto Seedling rootstocks, with large heterogeneity among plants regarding tree size, fruit yield and quality and susceptibility to soil pathogens, mainly Phytophthora cinnamomi that causes avocado root rot and is by far the main disease affecting this crop worldwide. While clonally obtained rootstocks are used in other countries to minimize such disadvantages, in Brazil such materials have not been yet evaluated. During 2010 to 2013 a trial was conducted in Fazenda Jaguacy farm, in Bauru county, with the aim to evaluate plant growth, fruit yield and quality of \'Hass\' avocados onto two rootstocks, a Seedling type (T1) and the \'Dusa\' clonal rootstock (T2). The trial was established after a completely randomized block design, with two treatments, 5 repetitions and 10 trees per plot, with a total of 100 measured trees. Tree size was evaluated by measurements of plant height and diameter, which were utilized to compute canopy volume. Fruit yield was obtained from counting and weighing all the fruits harvested at once from each tree, and also the yield efficiency and alternate bearing index were calculated. Fruit quality was determined from individual measurements of fruit weight, diameter (D) and length (L) on a 200-fruit sample randomly collected from each rootstock. Data was submitted to analysis of variance with a 5% significance level. No significant differences were observed among treatments for canopy volume, mean fruit yield, cumulative yield and fruit number. There were significant differences for yield efficiency, fruit weight, length, diameter and L:D ratio supporting the better performance of \'Dusa\' clonal rootstock on \'Hass\' scion as compared to the Seedling rootstock.

Resumo: O sistema de semeadura direta (SSD) proporciona melhores condições físicas do solo favorecendo o armazenamento de água no solo (ARM). A hipótese do trabalho foi que o Latossolo Vermelho argiloso, em sequências de culturas de verão e inverno sob SSD afeta o ARM em decorrência da modificação nos atributos físicos do solo e que o tensiômetro de punção digital (TDig) pode ser usado para medir o potencial mátrico da água no solo. Os objetivos foram avaliar o ARM e os atributos físicos do solo em sequências de culturas de verão e de inverno sob SSD e medir o potencial mátrico da água no solo por meio do tensiômetro de mercúrio e do TDig. O delineamento foi em blocos, com três repetições, no esquema em faixas. Os tratamentos foram constituídos por três sequências de culturas de verão (rotação soja/milho e monocultura de milho e soja) e sete culturas de inverno (milho, girassol, nabo forrageiro, milheto, guandu, sorgo e crotalária). Foram instalados tensiômetros nas camadas de 0,2; 0,4 e 0,6 m. Foi determinada a densidade do solo, a distribuição de poros por tamanho nas camadas de 0-0,1 e 0,1-0,2 m e a infiltração de água na superfície do solo. Os dados foram submetidos à análise de variância e as médias comparadas pelo teste de Tukey. O TDig pode ser usado para avaliar o potencial mátrico da água no solo. O ARM não diferiu entre as sequências de culturas de verão e nas culturas de inverno houve diferença, principalmente após período de menor disponibilidade hídrica. A densidade e a porosidade do solo não foram influenciadas pelas culturas de verão e inverno. O diâmetro de poros entre 0,075 - 0,05 e 0,03 - 0,0375 mm na camada de 0,0-0,1 m diferiu entre as sequências de verão. A distribuição de poros por tamanho não foi influenciada pelas sequências de culturas de inverno. A maior infiltração de água no solo ocorreu na parcela sob monocultura de soja / Abstract: No tillage system provides soil physical properties improvements, and soil water storage. The hypothesis of this study was that a Red Latosol (Oxisol), in summer and winter crops sequences under no-tillage system, can have its soil water storage influenced by changes in soil physical properties and digital tensiometer can be used to measure soil water matric potential. This study aimed to measure the soil matric potential using both mercury and digital tensiometers and to evaluate the soil water storage and physical properties on summer and winter crops sequences under no-tillage system. A completely randomized block was designed with three replications on a strips plan. The treatments were the combination of three summer crops sequences (soybean/maize rotation, corn and soybean monocultures) and seven winter crops (maize, sunflower, oilseed radish, millet, pigeon pea, sorghum and sunn hemp). Tensiometers were installed at a depth of 0.20; 0.40; 0.60 meters. Bulk density and pores distribution curves were determined from layers 0-0.1 and 0.1-0.2 depth and water infiltration at the soil surface. The data were submitted to variance analysis and means were compared by the Tukey test. The hypothesis was confirmed, therefore digital tensiometer can be used to measure soil water matric potential. The results showed no difference regarding soil water storage in summer crops sequences, especially after a period associated with lower water availability. Soil porosity and bulk density were not influenced by summer and winter crops sequences. The results indicated that the pores with diameter between 0,075 - 0,05 e 0,03 - 0,0375 mm from layer 0-0.1 m differed on summer crops sequences. No difference was observed by pores distribution curves between summer and winter crops sequences. The largest water infiltration occurred under the soybean monocultures plot / Orientador: José Eduardo Corá / Coorientadora: Carolina Fernandes / Banca: Antonio Evaldo Klar / Banca: Vilson Antonio Klein / Banca: Maria Helena Moraes / Banca: José Renato Zanini / Doutor

<p>The aim of this thesis was to identify some functionality related characteristics of pharmaceutically relevant solid materials and to study the effect of their variation on processing behaviour and product performance. For this purpose, particles with different characteristics were prepared under a variety of conditions by crystal agglomeration, wet granulation and spray drying. The effect of particle size distribution on the evolution of the tablet microstructure during and after compression was investigated. The compression behaviour of particles with different nominal strength and degrees of agglomeration was studied and the influence of the surfactant concentration of amorphous particles on the compression behaviour was examined. The response of the powders to compression was described with the help of various techniques characterising the microstructure and tensile strength of the tablets produced. </p><p>Furthermore, a method suitable for observing drug release from single matrix granules was developed and used to study the effect of granule porosity and compaction pressure on the drug release process. </p><p>The particle size distribution did not influence the evolution of the tablet porosity or the tensile strength during compression, but it could have an effect on the evolution of the tablet microstructure during short-term storage, depending on the instability mechanism. The compression behaviour of particles prepared by crystal agglomeration and wet granulation was dependent on their degree of agglomeration and their failure strength. For particles with similar solid state properties and compression behaviour, the surface energy appears to have an effect on the bonding strength of adsorption bonds acting at interparticulate junctions. Using the method developed to observe the drug release from single matrix granules, reproducible data was obtained enabling the drug release process to be characterised. Depending on the type of matrix and the compaction pressure, the drug release rate could be enhanced or retarded. </p>