Submitted by Automa??o e Estat?stica (sst@bczm.ufrn.br) on 2016-05-07T00:04:50Z No. of bitstreams: 1 LucianaAvelinoRatkievicius_DISSERT.pdf: 1677113 bytes, checksum: 574ae813ba911afb1b3f7d4c127cd0ae (MD5) / Approved for entry into archive by Arlan Eloi Leite Silva (eloihistoriador@yahoo.com.br) on 2016-05-09T21:11:05Z (GMT) No. of bitstreams: 1 LucianaAvelinoRatkievicius_DISSERT.pdf: 1677113 bytes, checksum: 574ae813ba911afb1b3f7d4c127cd0ae (MD5) / Made available in DSpace on 2016-05-09T21:11:05Z (GMT). No. of bitstreams: 1 LucianaAvelinoRatkievicius_DISSERT.pdf: 1677113 bytes, checksum: 574ae813ba911afb1b3f7d4c127cd0ae (MD5) Previous issue date: 2015-08-27 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Cient?fico e Tecnol?gico (CNPq) / Os fluidos de perfura??o base ?leo s?o utilizados em situa??es nas quais se requer caracter?sticas especiais, tais como as exigidas na perfura??o da camada Pr?-sal. Para o desenvolvimento de uma nova formula??o de fluido base ?leo foi escolhida a microemuls?o devido a sua maior estabilidade frente ?s emuls?es tradicionalmente utilizadas. Os fluidos foram preparados utilizando-se uma composi??o de microemuls?o (Winsor IV) definida atrav?s de diagrama de fases tern?rio constitu?do por ?leo de soja, ?lcool laur?co trietoxilado e ?gua salina. A este sistema microemulsionado adicionou-se bentonita s?dica modificada por brometo de hexadecil trimetil am?nio e baritina. A etapa de modifica??o da argila foi realizada utilizando-se tr?s diferentes concentra??es de tensoativo cati?nico com o objetivo de tornar poss?vel a dispers?o da argila em meio org?nico. Foi realizado um planejamento fatorial 2? com triplicata do ponto central para avalia??o da influ?ncia da concentra??o de tensoativo hexadecil trimetil am?nio na organofiliza??o da argila, da concentra??o de viscosificante na composi??o do fluido de perfura??o e da temperatura atrav?s das vari?veis respostas obtidas. As an?lises reol?gicas forneceram resultados de viscosidade pl?stica, viscosidade aparente, tixotropia e limite de escoamento. A partir destes resultados, determinou-se a formula??o de um fluido de perfura??o e este foi caracterizado atrav?s de ensaios reol?gicos. Os resultados mostraram que a adsor??o dos c?tions quatern?rios de am?nio na superf?cie da argila foi significativa e apresentou mais efici?ncia utilizando-se concentra??o de tensoativo acima da concentra??o micelar cr?tica. O estudo do efeito das vari?veis independentes mostrou que a temperatura ? o fator mais influente nas propriedades reol?gicas do fluido preparado. / The oil based drilling fluids are used in situations which require special characteristics such as high pressures and high temperatures required in drilling Pre-salt. For the development of a new formulation based fluid oil microemulsion was chosen due to its greater stability in the emulsion traditionally used. The fluids were prepared using a composition of the microemulsion (Winsor IV) defined by the ternary phase diagram consisting of soybean oil, lauryl alcohol trietoxilado and brine. In this microemulsion system was added sodium bentonite modified hexadecyl trimethyl ammonium bromide and barytes. The clay modification step was performed using three different concentrations of cationic surfactant in order to make possible the clay dispersion in organic medium. To evaluate the surface modification of clays were carried out the surface tension analysis and wettability analysis soybean oil, with the advance angle determination. To assist in implementation and processing of the data used a factorial design 2? with the center point triplicate to evaluate the influence of the concentration of hexadecyl trimethyl ammonium surfactant in organophilization clay, the viscosifying concentration in the drilling fluid composition and temperature by the variables obtained responses. Rheological analysis provided plastic viscosity results, apparent viscosity, thixotropy and yield strength. The modified clay was measured as a function of contact angle and the results showed that there was a decrease in the contact angle as larger amounts of quaternary ammonium cations were adsorbed on clay surface, suggesting increased affinity for oil soybeans. The study of the effect of independent variables showed that temperature is the most influential factor in therheological properties of the prepared fluid.

Submitted by Automa??o e Estat?stica (sst@bczm.ufrn.br) on 2016-05-10T20:59:53Z No. of bitstreams: 1 GleidsonLimaPinheiro_DISSERT.pdf: 2590622 bytes, checksum: 06de3b4091ef1d22ceaba6df4aead4d0 (MD5) / Approved for entry into archive by Arlan Eloi Leite Silva (eloihistoriador@yahoo.com.br) on 2016-05-12T19:33:54Z (GMT) No. of bitstreams: 1 GleidsonLimaPinheiro_DISSERT.pdf: 2590622 bytes, checksum: 06de3b4091ef1d22ceaba6df4aead4d0 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-05-12T19:33:54Z (GMT). No. of bitstreams: 1 GleidsonLimaPinheiro_DISSERT.pdf: 2590622 bytes, checksum: 06de3b4091ef1d22ceaba6df4aead4d0 (MD5) Previous issue date: 2014-08-15 / Oleodutos sofrem corros?o do tipo qu?mica, devido a tens?o, entre outros mecanismos, e eletroqu?mica devido a grande quantidade de salmoura (?gua e cloretos), presentes nos fluidos produzidos na forma??o. Este trabalho tem como objetivo estudar a efici?ncia de um inibidor de corros?o comercial, usado na ind?stria do petr?leo, na inibi??o de corros?o agindo isoladamente e em mistura com microemuls?o (ME) na propor??o [1:1]. A ME foi obtida a partir dos seguintes constituintes: ?gua de torneira (fase aquosa), querosene (fase oleosa), n-butanol (cotensoativo) e UNT L90 (tensoativo). O inibidor possui mecanismo de prote??o tipo f?lmico, na prote??o do a?o carbono API 5L A210, muito usado na constru??o de oleodutos terrestres. Os experimentos foram formulados em solu??es salinas com 3% de NaCl que funcionam como meio agressivo, na presen?a e aus?ncia de borbulhamento do g?s (CO2), em temperatura ambiente (25?C). O inibidor estudado apresenta em sua fase ativa compostos de am?nio quatern?rio e derivados de imidazolina, e foi caracterizado como um inibidor formador de filme. Os resultados de efici?ncia de inibi??o foram avaliados por dados experimentais de densidades de corrente de corros?o atrav?s da t?cnica eletroqu?mica polariza??o linear, com extrapola??o de Tafel. O inibidor comercial agindo isoladamente mostrou-se mais eficiente no combate ? corros?o do que em microemuls?o quando n?o houve borbulhamento de CO2. Quando ocorreu a satura??o da solu??o de trabalho com CO2, observou-se uma eleva??o da inibi??o ao misturar-se o aditivo comercial com a microemuls?o. Tamb?m se constatou que o excesso de CO2 dissolvido na solu??o de trabalho implicou em uma eleva??o da taxa de corros?o, comparado aos ensaios an?logos realizados na aus?ncia do borbulhamento cont?nuo de CO2. Os ensaios foram realizados em concentra??es de inibidores de 10, 20, 40, 100, 200 e 400 ppm. As melhores efici?ncias foram observadas nos ensaios com concentra??o de 40 ppm, na aus?ncia do borbulhamento, e 200 ppm, quando o ensaio foi realizado na presen?a de borbulhamento com CO2. Os dados experimentais se ajustaram ao modelo de Langmuir, sugerindo a forma??o de um filme de monocamadas. / Pipelines suffer from chemical, under tension, and other kinds of corrosion mechanisms, as well as electrochemica l corrosion caused by the existing large amount of brine (water and chlorides) in the produced fluids. The goal of this work is to research the efficiency of a commercial corrosion inhibitor, used in pipelines on the oil industry, on the corrosion inhibition of the API 5L A210 iron, which is widely used on the overland pipelines constructions, acting alone and in a mixture with micro emulsion (ME) on a [1:1] ratio. The ME was obtained from the following constituents: tap water (aqueous phase), kerosene (oily phase), n-butanol (co-surfactant), and UNT L90 (surfactant). We observed the formation of protective film on the steel surface as an inhibitor?s protection mechanism. The experiments were formulated in saline solutions with 3% of NaCl that functioned as aggressive environment, on the presence and absence of gas bubbling (CO2), in room temperature (25?C). The studied inhibitor exhibits in its active phase quaternary ammonium compounds and imidazoline derivatives, which means it is a film-forming inhibitor. The inhibition efficiency results are evaluated by experimental data of corrosion current density by the electrochemical technique of linear polarization with Talef extrapolation. The inhibitor exhibit two distinct behaviors: in medium of saturation with CO2 we observed an increase of inhibition by blending the commercial additive with the micro-emulsion, and in medium without saturation of CO2 we observed a higher efficiency when the inhibitor was acting singly. We also could find that the excess of dissolved CO2 in the working solution resulted in an increase of the corrosion rate, compared to similar experiments in the absence of continuous bubbling of CO2. The best efficiencies were observed in the experiments with concentration of 40ppm without bubbling, and 200ppm when the experiments were performed in the presence of bubbling with CO2. The experimental data fitted to the Langmuir model, suggesting the formation of a film made of monolayers.

Submitted by Automa??o e Estat?stica (sst@bczm.ufrn.br) on 2017-03-24T18:11:07Z No. of bitstreams: 1 MarinaDeSoutoLeal_DISSERT.pdf: 2033029 bytes, checksum: 2321710426fa00a5a847cbbdebfcd55b (MD5) / Approved for entry into archive by Monica Paiva (monicalpaiva@hotmail.com) on 2017-03-24T18:16:03Z (GMT) No. of bitstreams: 1 MarinaDeSoutoLeal_DISSERT.pdf: 2033029 bytes, checksum: 2321710426fa00a5a847cbbdebfcd55b (MD5) / Made available in DSpace on 2017-03-24T18:16:03Z (GMT). No. of bitstreams: 1 MarinaDeSoutoLeal_DISSERT.pdf: 2033029 bytes, checksum: 2321710426fa00a5a847cbbdebfcd55b (MD5) Previous issue date: 2015-07-03 / Res?duos de fluido de perfura??o constituem um dos principais poluentes produzidos na explora??o e desenvolvimento de campos de petr?leo e g?s. S?lidos coloidais ultrafinos presentes na forma??o s?o incorporados ao fluido durante a perfura??o interferindo na sua reologia e consequentemente no seu desempenho, o que com o tempo leva ao seu descarte. Se eliminados indevidamente, os fluidos de perfura??o certamente poluir?o o ambiente local, o que resultar? em perdas inestim?veis, por sua vez, o desenvolvimento da ind?stria do petr?leo ir? ser restringido pela polui??o ambiental. O alto consumo de ?gua utilizada em plantas de processo juntamente com a escassez de ?gua, tem motivado a ind?stria a reutilizar suas ?guas residuais. Desta forma, neste trabalho realizou-se um estudo sobre separa??o de fases s?lido-l?quido em res?duos de fluidos de perfura??o base ?gua, visando a reutiliza??o da ?gua presente no fluido depois de terminado sua vida ?til na perfura??o de po?os. Para isso, foram testados os tensoativos n?o-i?nicos nonilfenol etoxilado e ?lcool laur?lico etoxilado, de diferentes graus de etoxila??o; o ani?nico dodecil sulfato de s?dio (SDS) e o cati?nico Brometo de cetiltrimetilam?nio (CTAB), afim de verificar a influ?ncia das cargas e do grau de etoxila??o na separa??o de fases em dois fluidos de perfura??o base ?gua coletados diretamente nos campos de perfura??o de po?os de petr?leo. Os fluidos foram aditivados com 1% de tensoativo, e em seguida submetidos ? um processo de centr?fuga??o. A partir dos resultados, foi realizado um planejamento experimental 22 , tendo como vari?veis a rota??o da centr?fuga e o tempo de centr?fuga??o, visando otimizar o processo de separa??o. Ap?s otimiza??o do processo de separa??o, foi feita a caracteriza??o f?sico-qu?mica da ?gua separada obtida. O tensoativo n?o-i?nico nonilfenol etoxilado com grau de etoxila??o 6 foi o que forneceu maior percentual de ?gua separada dentre os tensoativos utilizados nos fluidos de perfura??o estudados. Com as an?lises dos resultados de caracteriza??o da ?gua separada concluiu-se que a ?gua recuperada utilizando tensoativo est? apta para ser reutilizada na prepara??o de novos fluidos. / Res?duos de fluido de perfura??o constituem um dos principais poluentes produzidos na explora??o e desenvolvimento de campos de petr?leo e g?s. S?lidos coloidais ultrafinos presentes na forma??o s?o incorporados ao fluido durante a perfura??o interferindo na sua reologia e consequentemente no seu desempenho, o que com o tempo leva ao seu descarte. Se eliminados indevidamente, os fluidos de perfura??o certamente poluir?o o ambiente local, o que resultar? em perdas inestim?veis, por sua vez, o desenvolvimento da ind?stria do petr?leo ir? ser restringido pela polui??o ambiental. O alto consumo de ?gua utilizada em plantas de processo juntamente com a escassez de ?gua, tem motivado a ind?stria a reutilizar suas ?guas residuais. Desta forma, neste trabalho realizou-se um estudo sobre separa??o de fases s?lido-l?quido em res?duos de fluidos de perfura??o base ?gua, visando a reutiliza??o da ?gua presente no fluido depois de terminado sua vida ?til na perfura??o de po?os. Para isso, foram testados os tensoativos n?o-i?nicos nonilfenol etoxilado e ?lcool laur?lico etoxilado, de diferentes graus de etoxila??o; o ani?nico dodecil sulfato de s?dio (SDS) e o cati?nico Brometo de cetiltrimetilam?nio (CTAB), afim de verificar a influ?ncia das cargas e do grau de etoxila??o na separa??o de fases em dois fluidos de perfura??o base ?gua coletados diretamente nos campos de perfura??o de po?os de petr?leo. Os fluidos foram aditivados com 1% de tensoativo, e em seguida submetidos ? um processo de centr?fuga??o. A partir dos resultados, foi realizado um planejamento experimental 22 , tendo como vari?veis a rota??o da centr?fuga e o tempo de centr?fuga??o, visando otimizar o processo de separa??o. Ap?s otimiza??o do processo de separa??o, foi feita a caracteriza??o f?sico-qu?mica da ?gua separada obtida. O tensoativo n?o-i?nico nonilfenol etoxilado com grau de etoxila??o 6 foi o que forneceu maior percentual de ?gua separada dentre os tensoativos utilizados nos fluidos de perfura??o estudados. Com as an?lises dos resultados de caracteriza??o da ?gua separada concluiu-se que a ?gua recuperada utilizando tensoativo est? apta para ser reutilizada na prepara??o de novos fluidos.

Submitted by Automa??o e Estat?stica (sst@bczm.ufrn.br) on 2017-08-01T13:13:46Z No. of bitstreams: 1 HerickDeBulhoesCandido_DISSERT.pdf: 3415313 bytes, checksum: 3560484e16c3b98f21f190aedce472ec (MD5) / Approved for entry into archive by Arlan Eloi Leite Silva (eloihistoriador@yahoo.com.br) on 2017-08-03T22:03:57Z (GMT) No. of bitstreams: 1 HerickDeBulhoesCandido_DISSERT.pdf: 3415313 bytes, checksum: 3560484e16c3b98f21f190aedce472ec (MD5) / Made available in DSpace on 2017-08-03T22:03:57Z (GMT). No. of bitstreams: 1 HerickDeBulhoesCandido_DISSERT.pdf: 3415313 bytes, checksum: 3560484e16c3b98f21f190aedce472ec (MD5) Previous issue date: 2016-12-27 / O comportamento reol?gico dos fluidos de perfura??o ? fundamental para se determinar a melhor composi??o e tratamentos a serem aplicados nos fluidos. Este trabalho apresenta um estudo sobre o comportamento reol?gico de sistemas pol?mero - tensoativo para utiliza??o como aditivos viscosificantes em fluidos base ?gua. Os aditivos utilizados foram os pol?meros goma xantana (GX) e poliacrilamida (PAC) e os tensoativos sab?o base (ani?nico) e cetremida (cati?nico). Os sistemas foram submetidos ? caracteriza??o reol?gica em diversas concentra??es de tensoativo a uma concentra??o fixa de pol?mero. A caracteriza??o reol?gica foi realizada atrav?s de ensaios de reologia, utilizando sistema de cilindros coaxiais, onde se obteve as curvas de fluxo e curvas de viscosidade para cada sistema. A partir das curvas geradas foi aplicado o modelo matem?tico que melhor representou cada sistema bem como os par?metros desse modelo. Em todos os sistemas o modelo de Herschel-Bulkley foi o que melhor representou o comportamento, podendo classific?-los como pl?sticos (pseudopl?sticos com limite de escoamento). A partir da caracteriza??o reol?gica, foi poss?vel determinar e utilizar as concentra??es que apresentaram os maiores valores de viscosidades, que foram: poliacrilamida com 400 ppm de sab?o base e poliacrilamida com 400 ppm de cetremida. A partir das concentra??es escolhidas foram formulados 4 (quatro) fluidos modificando apenas do aditivo viscosificante, o Fluido A (GX), Fluido B (PAC), Fluido C (PAC+400 ppm Sab?o Base) e Fluido D (PAC+400 ppm cetremida). Em seguida, foram realizados ensaios reol?gicos com aux?lio de um viscos?metro de campo com os fluidos formulados. Apesar das solu??es pol?mero - tensoativo apresentarem melhores resultados reol?gicos, quando adicionados ao fluido de perfura??o com os outros aditivos da formula??o base, tiveram uma queda substancial do potencial viscosificante, fato que pode ser explicado pela interfer?ncia dos sais NaCl e KCl na na hidrata??o do pol?mero Poliacrilamida. Assim o Fluido A (GX) apresentou os melhores resultados reol?gicos. / The rheological behavior of drilling fluids is essential to determine the best composition and treatments to be applied to fluids. This project presents a study of the rheological behavior of Polymer - Surfactant systems for use such as viscosifying additives in the base fluid water. The additives used were polymers Xanthan Gum (GX) and polyacrylamide (PAC) and the surfactants Soap Base (anionic) and Cetremid (cationic). The systems were subjected to rheological characterization of various surfactant concentrations at fixed polymer concentration. The rheological characterization was performed using rheology testing system using coaxial cylinders, where it obtained the flow curves, viscosity curves for each system. From the generated curves were applied mathematical model best represented the systems as well as the parameters of this model. In all systems the model of Herschel-Bulkley was best represented the behavior and can classify them as Plastics (Pseudoplastic with yield strength). From the rheological characterization, it was possible to determine and use concentrations with the highest viscosity values, which were Polyacrylamide with 400 ppm soap base and polyacrylamide with 400 ppm Cetremide. From the chosen concentrations were made three (3) fluids modifying only the viscosifying additive, the Fluid A (XG), Fluid B (PAC), Fluid C (PAC + 400ppm Soap Base), and Fluid D (PAC + Cetremide 400 ppm). Then rheological test was carried out with the aid of a field viscometer with the formulated fluids. Despite the Polymer - Surfactant solutions deliver better rheological results when added to the drilling fluid with other additives of the base formulation, had a substantial fall of viscosifying potential, which can be explained by the interference of NaCl and KCl salts in the polyacrylamide hidratation. So Fluid A (XG) showed the best results rheology.

Submitted by Automa??o e Estat?stica (sst@bczm.ufrn.br) on 2017-08-01T13:13:46Z No. of bitstreams: 1 NarioCezarCamaraAlves_DISSERT.pdf: 3724020 bytes, checksum: 7d9bb0f760270e1cb1c18ea011288bb0 (MD5) / Approved for entry into archive by Arlan Eloi Leite Silva (eloihistoriador@yahoo.com.br) on 2017-08-03T23:20:45Z (GMT) No. of bitstreams: 1 NarioCezarCamaraAlves_DISSERT.pdf: 3724020 bytes, checksum: 7d9bb0f760270e1cb1c18ea011288bb0 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-08-03T23:20:46Z (GMT). No. of bitstreams: 1 NarioCezarCamaraAlves_DISSERT.pdf: 3724020 bytes, checksum: 7d9bb0f760270e1cb1c18ea011288bb0 (MD5) Previous issue date: 2016-12-20 / Dois campos de pesquisas s?o essenciais para o mercado do petr?leo nos dias atuais: otimiza??o de custos e quest?es ambientais. Nas opera??es de perfura??o de po?os o sistema de fluido se mostra como sendo essencial, e assim requer uma otimiza??o cont?nua. Fluidos de perfura??o ? base org?nica s?o largamente utilizados nestas opera??es, onde, ap?s a sua utiliza??o, se tornam um passivo caro e poluente. Atualmente o tratamento realizado neste tipo de fluido ? somente de corre??o, o que requer, geralmente, grandes quantidades de insumos, elevando ainda mais o custo do Sistema de Fluidos para a opera??o de perfura??o. Com isso, o objetivo deste trabalho foi desenvolver um m?todo de recupera??o de fluidos de perfura??o n?o aquosos atrav?s da quebra da emuls?o de ?gua em ?leo, utilizando como agente desemulsificante sistemas microemulsionados. Para a obten??o desta microemuls?o estudou-se qualitativamente a influ?ncia de diferentes tensoativos na separa??o de fases do fluido e definiu-se o de melhor efici?ncia (ULX 95). Para mapeamento do fluido utilizado nos ensaios foram feitas an?lises de reologia, raz?o de ?gua/?leo/s?lidos, salinidade e Estabilidade El?trica. Para o estudo da quebra de emuls?o variou-se: a composi??o do sistema microemulsionado para o tensoativo ULX 95, a fase aquosa da microemuls?o atrav?s da utiliza??o ou n?o de sal (CaCl2), a propor??o sistema microemulsionado/fluido e a temperatura no momento da mistura. Tamb?m foram feitos testes para a caracteriza??o das fases obtidas ap?s o ensaio de quebra, assim como a possibilidade de reutiliza??o do fluido n?o-aquoso recuperado. Os testes de reutiliza??o do fluido n?o aquoso recuperado obtiveram resultados satisfat?rios. / There are two research fields essential for the oil market: cost optimization and environmental issues. In the well drilling operations the fluid system is shown to be essential, and thus requires a continuous optimization. Organic based drilling fluids are widely used in these operations, which, after use, become expensive and polluting liabilities. Currently the treatment performed in this type of fluid is only correction, which usually requires large quantities of inputs, further increasing the cost of Fluid System for the drilling operation. Thus, the aim of this study was to develop a method of recovery of non-aqueous drilling fluids through the breaking of the water in oil emulsion using as demulsifying agent microemulsions systems. To obtain the microemulsion system qualitative studies were performed where the influence of different surfactants in the phase separation of the fluid were studied and defined the best efficiency (RNX 95). For mapping of the fluid used in the tests were made rheology analysis, ratio of water / oil / solids, salinity, and electrical stability to study the emulsion breaking was varied: the composition of microemulsion system for the surfactant (RNX 95), the aqueous phase of the microemulsion by using or not salt (CaCl2), the rate microemulsion / fluid system and the temperature at mixture. Test have also been made to the characterization of phases obtained after breaking test, as well as the possibility of reusing the non-aqueous fluid recovered. The tests had a satisfactory result.

Submitted by Automa??o e Estat?stica (sst@bczm.ufrn.br) on 2017-10-03T00:21:48Z No. of bitstreams: 1 MayraKerollySalesMonteiro_DISSERT.pdf: 5097719 bytes, checksum: 8a31b93e5438ec081f424997340a4eb4 (MD5) / Approved for entry into archive by Arlan Eloi Leite Silva (eloihistoriador@yahoo.com.br) on 2017-10-09T22:11:42Z (GMT) No. of bitstreams: 1 MayraKerollySalesMonteiro_DISSERT.pdf: 5097719 bytes, checksum: 8a31b93e5438ec081f424997340a4eb4 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-10-09T22:11:42Z (GMT). No. of bitstreams: 1 MayraKerollySalesMonteiro_DISSERT.pdf: 5097719 bytes, checksum: 8a31b93e5438ec081f424997340a4eb4 (MD5) Previous issue date: 2017-07-28 / Biofilmes e revestimentos comest?veis s?o camadas finas de materiais biodegrad?veis aplicados sobre produtos alimentares que desempenham um papel importante na sua preserva??o, distribui??o e comercializa??o. A f?cula de mandioca ? um dos melhores candidatos ? prepara??o de revestimentos comest?veis, por ser um pol?mero completamente biodegrad?vel no solo e na ?gua e de f?cil obten??o. No entanto, a f?cula possui limita??es em suas propriedades f?sico-qu?micas quando comparada aos pol?meros sint?ticos. Por sua vez, o melhoramento destas propriedades foi proposto neste estudo a partir da adi??o de 5%, em massa, de argila em rela??o ? massa seca de biopol?mero. A compatibiliza??o superficial da argila com a matriz biopolim?rica foi realizada por modifica??o superficial na presen?a de tr?s tipos de tensoativos (brometo de cetiltrimetil am?nio, dodecil sulfato de s?dio e ?lcool laur?lico etoxilado). O efeito de tr?s modifica??es sequenciais e cumulativas na argila foi caracterizado por Difra??o de Raios X (DRX), Transformada de Fourier por Radia??o Infravermelha (FTIR), Microscopia Eletr?nica de Varredura (MEV), Espectroscopia de Energia Dispersiva de Raios X (EDS), ?ngulo de Contato (AC), Potencial Zeta (ZETA) e An?lise Termogravim?trica (TGA). A argila modificada sinergicamente na presenta dos tr?s tensoativos evidenciou o maior distanciamento basal entre as camadas de silicato, cerca de 10 nm a mais em rela??o ? argila natural. Os filmes de f?cula de mandioca com argila natural e modificada foram caracterizados como bionanocomp?sito intercalado ou esfoliado atrav?s das an?lises de Microscopia de For?a At?mica (AFM), Microscopia ?ptica (MO), DRX, FTIR, MEV e AC. A influ?ncia da argila modificada e da natural na mudan?a das propriedades f?sico-qu?micas dos filmes de f?cula original foi investigada quanto ? permeabilidade ao vapor d??gua, ductibilidade, opacidade, estabilidade t?rmica e solubilidade em ?gua. Por fim, a argila modificada sinergicamente na presenta dos tr?s tensoativos foi o material de refor?o que mais contribuiu para o melhoramento das propriedades f?sico-qu?micas do filme de f?cula controle, dentre as quais reduziu 90,6% da permeabilidade ao vapor d??gua, bem como 77,43% da dissolu??o m?xima. / Biofilms and edible coatings are thin layers of biodegradable materials applied to food products that play an important role in their preservation, distribution and commercialization. Cassava starch is one of the best candidates for the preparation of edible coatings, because it is a completely biodegradable polymer in soil and water and easy to obtain. However, the starch has limitations in its physical-chemical properties when compared to the synthetic polymers. In turn, the improvement of these properties was proposed in this research from the addition of 5%, by mass, of clay in relation to the dry mass of biopolymer. The surface compatibilization of the clay with the biopolymer matrix was performed by surface modification in the presence of three types of surfactants (cetyltrimethyl ammonium bromide, sodium dodecyl sulfate and ethoxylated lauryl alcohol). The effect of three sequential modifications on the clay was characterized by X-ray Diffraction (XRD), Fourier Transform by Infrared Radiation (FTIR), Scanning Electron Microscopy (SEM), Dispersive Lightning Spectroscopy (DLS), Contact Angle (AC), Zeta Potential (ZETA) and Thermogravimetric Analysis (TGA). The clay modified synergistically in the presence of the three surfactants showed the greatest basal space between the silicate layers, about 10 nm more than the natural clay. The cassava starch films with natural and modified clay were characterized as bionanocomposite intercalated or exfoliated through Atomic Force Microscopy (AFM), Optical Microscopy (MO), XRD, FTIR, SEM and AC analyzes. The influence of modified and natural clay on the change in the physical-chemical properties of the original starch films was investigated for water vapor permeability, ductility, opacity, thermal stability and water solubility. Finally, the synergistically modified clay in the presence of the three surfactants was the reinforcing material that contributed the most to the physical-chemical properties of the control starch film, among which it reduced the permeability to water vapor by 90.6%, as well as 77.43% of the maximum dissolution.

Os propósitos deste trabalho foram o estudo do processo de agregação em água dos surfatantes brometo de cetildi metiletilamônio, brometo de dilaurildimetilamônio e cloreto de metildodecilbenziltrimetilamônio, como também, do efeito catalítico destes surfatantes na decomposição do éster p-nitrofenildifenilfosfato em meio básico. O éster de fosfato é um inibidor da acetilcolinesterose e é comumente empregado como modelo de gases que atuam sobre o sistema nervoso. O processo de agregação foi estudado principalmente com técnicas de tensiometria. A concentração micelar crítica (CMC) dos surfatantes foi determinada a 25°, 32° e 40°C e os parâmetros de micelização tais como a energia livre padrão de micelização, ΔGºm' a entalpia de micelização, ΔHºm' e a entropia de micelização, ΔSºm' foram calculados. Os surfatantes brometo de cetildimetiletilamônio, brometo de dilaurildimetilamônio e cloreto de metildodecilbenziltrimetil amônio apresentaram, respectivamente, os seguintes valores de CMC, ΔGºm' ΔH°m e ΔS°ma 25°C: 9,05x10 -4 M, -4,14kcal/mol -1,37 kcal/mol, 9,33 u.e.; 4,93x10 -5 M, -5,87 kcal/mol,-1,12 kcal/mol, 16,0 u.e.; 1,12x10 -2 M, -2,66 kcal/mol, -0,820 kcal/mol, 6,17 u.e. O valor mais negativo de 6Gom para obro meto de dilaurildimetilamônio indica que a formação de mice las deste surfatante, com duas caudas, é um processo mais favorável em relação a formação de micelas dos demais surfatantes, com somente uma cadeia hidrofóbica. A hidrólise do p-nitrofenildifenilfosfato (NIDIF) foi estudada principalmente a 15, 25 e 35°C e algumas vezes a 20 e 30°C em soluções aquosas contendo NaOH e micelas dos três tensoativos. Técnicas de espectrofotometria foram usadas para medir as ~onstantes de velocidade de pseudo-primel ra ordem (k~) e de segunda ordem (k 2). Também foram determi nados parâmetros de ativação como a energia de ativação, Ea' a energia livre de ativação, ΔG#, a entalpia de ativação, 6H*, e a entropia de ativação ΔS#: A concentração de NaOH va riou entre 0,0005M e 0,010M. Alguns valores típicos de k~ obtidos a 25°C em soluções 0,005M de NaOH para os surfatantes brometo de cetildimetilamônio, brometo de dilaurildimetilamônio e cloreto de metildodecilbenziltrimetilamônio são os seguintes: 3,60xl0 -2 s -1( 0,6xl0 -3 M) , 5,70xl0 -2 s -1( 1,80 x 10 -3 M) , 4,7x10 -2 s -1 (4,Ox10 -3 M); 7,5x10 -2 s -1 (0,6x10 -3 M) ,8,8 x 10 -2 s -1 (1,Ox10 -3 M) , 5,lx10 -2 s -1( 4,Oxl0 -3 M) ; 3,5xl0 -3 s -1( 0,4 x10 -2 M), 4,7x10 -3 s -1 (1,2,xl0 -2 M), 2,4x10 -3 s -1( 4x10 -3M). Todos os perfis de velocidade apresentaram um máximo em função da concentração de tensoativo, o que é concordante com a catálise micelar de reações bimoleculares. Os fatores catalíticos máximos foram de, aproximadamente, 80 vezes para o surfatante brometo de cetildimetiletilamônio, 120, para o brometo de dilaurildimetilamônio e 60, para o cloreto de me tildodecilbenziltriemtilamônio. A energia livre de ativação e a entropia de ativação em soluções 0,005M de NaOH na ausência de tensoativo foram iguais a 22,33 kcal/mol e - 29,7 u.e., respectivamente. Na presença de tensoativo, a energia livre de ativação diminui de, aproximadamente, 3 kcal/mol en quanto que os valores de entropia de ativação tornam-se mais negativos, em média, de 7 u.e. Os resultados experimentais indicam que micelas dos surfatantes estudados aceleram a de composição do éster de fosfato p-nitrofenildifenilfosfato em meio aquoso e são catalisadores muito bons. Os resultados experimentais foram analisados em termos de modelos atuais de catálise micelar. / The purpose of this work was the study of the aggregation process of the surfactants cetyltrimethylammonium bromide (CTAB), dilauryldimethylammonium bromide and methyldodecylbenzyltrimethylammonium chIar ide in water and their catalytic effect on the basic hydrolysis of p-nitrophenyldiphenyl phosphate. This phosphate ester is an acetylcholinesterase inhibitor and is commonly used as a model for nerve gases and pesticides. The aggregation process was studied mainly by surface tension techniques. The criticaI micellar concentration (CMC) of the surfactants was measured at 25°, 32°C and 40°C and thermodynamic parameters such as the standard free energy of micellization, ΔGºm, enthalpy ΔHºm, and entropy of micellization, ΔS°m, were de termi ned. The corresponding values of CMC, ΔGºm, ΔHºm and ΔSºm obtained for the three surfactants were: for cetyldimethylammonium bromide, 9. 05x 1 0-4M, -4.15 kcal/mol, -1.37 kcal/mol, 9.33 eu; for dilauryldimethylammonium bromide, 4.93x10 -5 M, -5.87kcal/ mal, -1.12 kcal/mol, 16.0 eu; and for methyldodecylbenzyltrimethylammonium chloridej 1.12x10 -2 M, -2.66kcal/mol, -0.82 kcal/mol and 6.17 eu, respectively. The more negative value of 6Gom for the twin-tail surfactant dilauryldimethylammonium bromide indicates that the formation of micelles by this surfactant is more favorable than that of the single-tail surfactants. The hydrolysis of p-nitrophenyldiphenyl phosphate (NIDIF) was studied mainly at 15°, 25° and 35°C and at times at 20° and 30°C in aqueous solutions containing NaOH and micelles of the three surfactants. Pseudo first order (ko/) and second order (k 2 ) rate constants were measured using spectrophotometric techniques. Activation parameters such as the activation energy E , the free energy, ΔG#, enthalpy, a ΔH#, and entropy of activation, ΔS#, were also determined. The concentration of NaOH varied from 0.0005M and 0.0100M. Some typical values obtained for ko/ in 0.0050M solutions of NaOH at 25°C at different concentrations of three surfactants were as follows: cetydimethylammonium bromide, 3.60x10-2sec-1 ( 0.60x10 -3 M surfactant), 5.70x10 -2 sec -1( 1.80x10 -3 M) , 4,70 x 10-2sec- 1(4.00X10- 3M); dilauryldimethylammonium bromide, 7.50x10 -2 sec -1( 0.60x10 -3 M) ,8.8x10 -2 sec -1( 1.00x10 -3 M) , 5.10x 10 -2 sec -1 (4.00x10 -3 M) ; and methyldodecylbenzyltrl. methylammnium brom.l de, 3.50x10 -3 sec -1( 0.40x10 -2 M) ,4.70x10 -3 sec -1 ( 1.20x10 -2 M) and 2.50x10 -3 sec -1( 4.00x10 -3 M) , respectively. AlI reaction pro files exhibit a maximum as a function of surfactant concentration, in accordance with previous observations for bimolecular micellar catalyzed reactions. The maximum catalytic factors were approximately 80 times for cetyldimethylammonium bromide, 120 for dilauryldimethYl ammonium bromide and 60 for methyldodecylbenzyltrimethylammonium chloride. The free energy of activations for 0.005M NaOH solutions without surfactant was 22.33 kal/mol and the entropy of activation was -29.7 eu. In the presence of surfactant ΔG* diminished about 3 kal/mol and ΔS* diminished on the average 7 eu for the three surfactants. The experimental results show that micelles of the surfactants studied speed up the decomposition of p-nitrophenyldiphenyl phosphate and are very good catalysts. The experimental results were a1so analyzed in terms of present mode1s for mice1lar cata1ysis.

Submitted by Haroudo Xavier Filho (haroudo.xavierfo@ufpe.br) on 2016-07-01T14:17:21Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) Dissertação Versão em PDF.pdf: 1393964 bytes, checksum: 9f6914af2635718fc925ce4690531587 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-07-01T14:17:21Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) Dissertação Versão em PDF.pdf: 1393964 bytes, checksum: 9f6914af2635718fc925ce4690531587 (MD5) Previous issue date: 2015-01-30 / CAPES / O LAS é um tensoativo usado na fabricação de produtos de limpeza, sendo sua degradação no tratamento aeróbio altamente eficaz. Todavia, em ambientes anaeróbios, sua biodegradação depende de vários fatores, como a composição e concentração de alguns compostos dos esgotos. Por isso, as eficiências de degradação do LAS neste ambiente são distintas, variando de 0 a 78%. No Brasil, devido a uma carência na área do saneamento, alternativas mais baratas para o tratamento de esgoto estão sendo amplamente utilizadas. Os reatores anaeróbios do tipo UASB são um exemplo destas alternativas, devido a sua alta eficiência de remoção de matéria orgânica. Entretanto, atualmente em uma estação de tratamento de esgoto, o objetivo não é apenas a matéria orgânica de fácil degradação, mas também compostos recalcitrantes e nutrientes. Este trabalho teve como objetivo aplicar em um reator contínuo, alimentado com esgoto real, um modelo de otimização, realizado em laboratório com regime em batelada, para verificar reprodutibilidade da influência de alguns parâmetros na dinâmica de sorção/dessorção do LAS em reatores utilizados em estações de tratamento de esgoto convencionais. Foram realizados dois experimentos. O experimentoI foi o monitoramento de um reator UASB em escala de laboratório. Este reator era alimentado com esgoto de uma estação de tratamento real, ETE Mangueira. Alterações no afluente foram realizadas para proporcionar a adsorção do LAS na biomassa. O pH foi ajustado para 6. Seguindo um planejamento fatorial 2K, o reator foi operado em 4 fases alterando a concentração de óleo, entre 0 e 5 g/L e a oxigenação ou não do LAS. O experimento II foi um teste de laboratório de adsorção e de dessorção, utilizando a mesma biomassa do reator do primeiro experimento. Foram submetidas diferentes concentrações de LAS (10, 20 e 100 mg/L), e diferentes tempos de mistura. Durante o período de operação, observou-se a ocorrência de adsorção e dessorção do LAS no lodo, bem como biodegradação, quando a adsorção foi baixa; as eficiências de degradação do LAS total nas diversas fases experimentais variaram de 0 a 33%. Os homólogos C12 e C13 foram os que sofreram maior degradação durante todo período de operação, com eficiências de 42 e 57% de sua massa inicial, respectivamente, na fase com alteração apenas do pH; o C13 foi o homólogo de maior taxa de adsorção, 97% de sua massa inicial. Isto ocorreu quando a concentração de óleo foi de 5 g/L e não foi realizado aeração do LAS. No teste de adsorção, os resultados obtidos mostraram que a adsorção na biomassa seca depende da disponibilidade de LAS no líquido. No teste de dessorção o comportamento de liberação de LAS no meio aquoso foi lento. Os testes mostraram capacidade reversível da adsorção do LAS, comprovando que a dinâmica de adsorção e dessorção do LAS no reator depende da composição do meio líquido e da forma de operação do reator, e que sua indisponibilidade no meio solúvel impede a degradação. Logo, o processo de adsorção inibe a degradação do LAS em ambientes anaeróbios e os resultados obtidos no teste de otimização em laboratório foram também observados em reatores operados com esgoto real. / LAS is a surfactant used in the manufacture of cleaning products, and its degradation in the highly efficient aerobic treatment. However, in anaerobic environments, biodegradation depends on several factors, including the composition and concentration of certain compounds of sewage. Therefore, the LAS this environmental degradation efficiencies are different, ranging from 0 to 78%. In Brazil, due to a lack in the sanitation area, cheaper alternatives for the treatment of sewage are being widely used. The anaerobic reactor of the UASB type are an example of these alternatives, due to its high removal efficiency of organic matter. However, currently a sewage treatment plant, the aim is not only the organic matter degradation easily, but also nutrients and recalcitrant compounds. This study aimed to apply in a continuous reactor, fed with real wastewater, an optimization model, conducted in laboratory batch system to check reproducibility of the influence of some parameters on dynamic sorption / desorption of LAS reactors used in stations Conventional sewage treatment. Two experiments were conducted. The first was a monitoring of a UASB reactor at laboratory scale. This reactor was fed with sewage a real treatment plant, ETE hose. Changes in the influent were performed to provide the adsorption of LAS biomass. The pH was adjusted to 6. By following a factorial design 2K, the reactor was operated at four stages by changing the concentration of oil, between 0 and 5 g / L and oxygenation or not the LAS. The second experiment was a laboratory test adsorption and desorption using the same biomass from the first reactor experiment. They underwent different concentrations of LAS, 10, 20 and 100 mg / L, and different mixing times. During the operation period, it was observed the occurrence of adsorption and desorption of LAS in the sludge as well as biodegradation when adsorption was low; The degradation efficiency of the total LAS in the different experimental phases ranging from 0 to 33%. The C12 and C13 homologues have suffered the greatest degradation during the entire operating period, efficiency 42 and 57% of their initial mass, respectively, in phase with the pH change only; the C13 was the counterpart of higher adsorption rate, 97% of its initial mass. This occurred when the oil concentration was 5 g / L and aeration was not performed LAS. In the adsorption test, the results showed that adsorption of dry biomass depends on the availability of LAS in the liquid. In desorption test the LAS release behavior in aqueous media was slow. The tests showed reversible adsorption capacity of the LAS, proving that the dynamics of adsorption and desorption of LAS in the reactor depends on the composition of the liquid medium and form of reactor operation, and that their unavailability in the middle soluble prevents degradation. Therefore, the adsorption process inhibits the degradation of LAS in anaerobic environments and the results obtained in laboratory test optimization are also observed in reactors operated with real sewage.

O CO2 supercrítico (CO2-sc) é um bom solvente para substâncias apolares e pouco polares de baixa massa molecular. A fim de tornar este meio um melhor solvente para uma gama maior de substâncias, desenvolvemos 8 novos tensoativos, sendo seis derivados de açúcares (N-metil-D-glucamina, 2-D-Glucosamina e Sorbitano) e três derivados de óleos vegetais (linhaça e palma). Os tensoativos possuem como grupos CO2-fílicos, o acetato (peracetilados) ou o t-butil-glicidil-éter, e como grupo CO2-fóbico o dodecanoato, que pode proporcionar um ambiente \"apolar\" em eventuais agregados formados em CO2-sc. A solubilidade e o comportamento de fase destes novos tensoativos em CO2-sc foram investigados, mostrando-se bastante solúveis e apresentando pontos de névoa comparáveis a outros tensoativos fluorados (mais agressivos, do ponto de vista ambiental). A polaridade que estes tensoativos agregam ao meio foi verificada através de análises de solvatocromismo, utilizando o corante de Reichardt (Betaína-30) e fluorescência de pireno, as quais mostraram resultados bastante promissores, obtendo-se polaridades baixas e médias (similares a álcoois de cadeia média ou solventes clorados). / Supercritical CO2 (sc-CO2) is a good solvent for non-polar or almost non-polar substances with low molecular mass. In order to turn this medium into a better solvent for a wider range of substances, we developed 8 new surfactants, six of them sugar derivatives (N-methyl-D-glucamine, 2-D-Glucosamine and Sorbitan), and three of them vegetable oil derivatives (palm and linseed). The surfactants have either acetate (peracetylated) or t-butyl-glycidyl ether as CO2-philic groups, and as CO2-phobic group, dodecanoate, that can provide an \"apolar\" environment in aggregates that might be formed in sc-CO2. The solubility and phase behavior of these new surfactants in sc-CO2 were investigated, and they showed to be very soluble presenting low cloud pressures comparable to fluorinated surfactants (that are more aggressive from an environmental perspective). The polarity that these new surfactants brought to the medium was verified through the solvatochromic analysis, using the Reichardt\'s dye (Betaine-30) and pyrene fluorescence, which showed promising results, with polarities similar to medium chain alcohols or chlorinated solvents

Neste trabalho foram estudadas algumas propriedades de sistemas miméticos de tensoativos pulmonares (TP) constituídos de dipalmitoilfosfatidilcolina (DPPC) e DPPC/colesterol e suas interações com o material particulado (MP) proveniente da queima da palha da cana-de-açúcar, reconhecido por meio de estudos clínicos como agente agravador de diversas patologias respiratórias. O MP utilizado neste trabalho foi analisado por meio de uma série de técnicas: espalhamento dinâmico de luz (DLS), microscopia eletrônica de varredura acrescida do uso de análise de energia dispersiva de raios X (MEV e MEV-EDX) e espectroscopia de absorção na região do infravermelho. Os valores médios de tamanho e potencial zeta das partículas foram 250 nm e -27 mV, respectivamente. Isotermas de pressão superficial versus área por molécula de DPPC e DPPC/colesterol foram estudadas na ausência e presença de partículas e trouxeram informações a respeito da inserção das partículas nas monocamadas. O sistema DPPC/colesterol apresentou variações menores de área mínima por molécula com o aumento da concentração de MP, indicando que o colesterol atua como agente organizador da monocamada. Reologia superficial dilatacional dinâmica foi estudada pelo método de oscilação harmônica da gota pendente. Concentrações pequenas de MP aumentam a fluidez das monocamadas, enquanto concentrações mais elevadas aumentam a rigidez das mesmas. A presença de colesterol potencializa o efeito provocado pelo MP. Os dados de módulo de compressibilidade obtidos das isotermas se mostraram próximos daqueles obtidos nos estudos reológicos em frequências elevadas. As monocamadas foram transferidas para substratos sólidos por meio da técnica de Langmuir-Blodgett (LB). Os filmes LB resultantes foram analisados por meio de microscopia de força atômica (AFM) e microscopia do tempo de vida de fluorescência (FLIM). Ambas as técnicas mostraram que as partículas se depositam juntamente com o filme e que o sistema DPPC/colesterol dispõe de um arranjo mais homogêneo para as partículas. Imagens de FLIM mostraram que provavelmente esse arranjo se dá devido à preferência do colesterol em se alocar em regiões periféricas às partículas, conferindo estabilidade às mesmas na interface. O trabalho permitiu concluir que o MP proveniente da cana-de-açúcar possui efeito sobre algumas propriedades superficiais estudadas nos sistemas modelos de TP e que essas propriedades devem ter o potencial de interferir no perfeito funcionamento desses sistemas nos meios biológicos. / This work presents some of the properties of mimetic systems of pulmonary surfactants (PS) composed of dipalmitoylphosphatidylcholine (DPPC) and DPPC/cholesterol and their interactions with particulate material (PM) originated from the burning of sugar cane leaves which is known by clinical studies as an injurious agent of the respiratory airways. The PM described in the present work was analyzed by different techniques: Dynamic Light Scattering (DLS), Scanning Electron Microscopy (SEM) with EDS (Energy Dispersive Spectrometry) and Fourier Transformed Infrared Spectroscopy (FTIR). The average values of size and zeta potential were 250 nm and -27 mV, respectively. DPPC and DPPC/cholesterol -A isotherms were studied in the absence and presence of particles and it brought some information about the particle insertion in the monolayers. The DPPC/cholesterol system showed smaller changes in the minimum area per molecule with the increase of PM concentration which indicates the cholesterol acts as an organizer in the monolayer. Dilatational surface rheology data indicated that smaller PM concentrations increase the fluidity of the monolayers while the higher PM concentrations increase their rigidity. Cholesterol enhances the effects provoked by PM. Compressional modulus data obtained from the isotherms showed to be very close to those obtained from the rheological studies performed at higher frequencies. The transferred monolayers, using Langmuir-Blodgett technique, to solid supports were analyzed by Atomic Force Microscopy (AFM) and Fluorescence Lifetime Imaging Microscopy (FLIM) which showed that the particles are deposited together with the film and the DPPC/cholesterol system presents a more homogeneous particle arrangement. FLIM images showed that most likely this arrangement is due to the preference of cholesterol to allocate in regions surround the particles, granting stability to them in the monolayers. The study allowed concluding that PM originate from burned sugar cane leaves has an effect over some features of PS model systems and those properties have the potential to interfere in the perfect performance of these systems in biological environments.