As blendas de polietileno de baixa densidade (LDPE) com o polietileno linear de baixa densidade (LLDPE) são utilizadas comercialmente com o objetivo de melhorar as propriedades finais dos produtos e o seu processamento, minimizar custos de produção tendo, como seu principal segmento, filmes para embalagens. O LLDPE utilizado neste trabalho foi sintetizado a partir do catalisador de metaloceno (m-LLDPE) que foi projetado para oferecer melhores propriedades mecânicas em relação ao LLDPE sintetizado por catalisador Ziegler-Natta. O m-LLDPE quando comparado ao LLDPE (Ziegler-Natta) apresenta resistência ao impacto do dardo quatro vezes maior e resistência ao rasgo de duas a quatro vezes maior, menor temperatura de selagem e melhor processabilidade. O LDPE tem boa processabilidade, oferece grande estabilidade ao balão durante o processo de extrusão por sopro e apresenta boas propriedades ópticas. Este trabalho reúne a caracterização térmica, vibracional e ensaios físico-químicos e mecânicos, do LDPE, m-LLDPE e as blendas de LDPE/m-LLDPE na proporção em massa de 75/25, 50/50 e 25/75. Na caracterização térmica foram utilizadas as técnicas: termogravimetria (TG), calorimetria exploratória diferencial (DSC) e análise térmica dinâmico-mecânica (DTMA). Na caracterização vibracional utilizou-se a espectroscopia fotoacústica no infravermelho (PAS-IR) e espectroscopia Raman. Foi utilizada a técnica de difração de raios-X (WAXD) para complementação dos resultados. Nos ensaios físico-químicos e mecânicos foram avaliadas as propriedades ópticas, rasgo de Elmendorf, propriedades de tração, resistência ao impacto do dardo e resistência da termossoldagem à tração. Por estas técnicas foram avaliadas as características térmicas e estruturais dos polímeros e seu comportamento nas blendas. Pela técnica de DSC foi possível verificar a imiscibilidade destas blendas. As técnicas PAS-IR, Raman e WAXD apresentam perfis espectrais semelhantes não possibilitando distinção entre as blendas de composição diferentes. Os resultados de DSC, PAS-IR e WAXD mostraram que não ocorrem mudanças significativas no grau de cristalinidade das blendas. Os ensaios de brilho 45° e opacidade mostram as boas propriedades ópticas do LDPE e suas blendas. Os ensaios mecânicos mostram que o m-LLDPE e suas blendas apresenta boas propriedades mecânicas e boa soldabilidade. Foi possível determinar a blenda que é melhor indicada para os vários segmentos do mercado de embalagens. As blendas de LDPE/m-LLDPE mais utilizadas pela indústria são as de 25/75 ou 75/25, para diferentes tipos de aplicação. / Blends of low density polyethylene (LDPE) and linear low density polyethylene (LLDPE) are used commercially to improve the final properties of the products and their process, reduce the production cost having as their main segment packing film. The LLDPE used in this work was synthesized with the metallocene catalyst (m-LLDPE), which was projected to offer better mechanical properties in relation to the LLDPE synthesized by Ziegler-Natta catalyst. The m-LLDPE, when compared to the LLDPE (Ziegler-Natta) present dart impact strength four times stronger and the tearing resistance two to four times bigger, lower sealing temperature and good processability. The LDPE has good processability, offers great estability to the baloon during the process of blown extrusion and shows good optical properties. This work brings together the thermal and vibrational characterization, physical chemistry and mechanical tests, of the LDPE, m-LLDPE and the blends of LDPE/m-LLDPE in a 75/25, 50/50 and 25/75 parts by weight. In the thermal characterization several techniques were used: termogravimetry (TG), differential scanning calorimetry (DSC) and dynamic mechanical analyser (DTMA). In the vibrational characterization, the photoacoustic spectroscopy (PAS-IR) and Raman spectroscopy were used. The X-ray diffraction (WAXD) was used to complete the results. The physical chemistry and mechanical tests evaluated optical properties, Elmendorf tearing, tensile strength, dart impact strength, heat sealing strength and hot tack strength. With these techniques the thermal characterization and the polymer structure were evaluated as well as the blend behaviour. Using the DSC technique it was possible to observe that the blends are immiscible. The PAS-IR, Raman and WAXD techniques present spectral profiles not allowing a distinction between the blends with different composition. The results of DSC, PAS-IR and WAXD show that significant changes of crystallization of the blends haven\' t occurred. The gloss 45° and haze show the good optical properties of the LDPE and their blends. The mechanical tests demonstrate the good mechanical properties and soldability of the m-LLDPE and their blends. It was possible to determine the blend that best fit the different segments of the packing market. The most frequently LDPE/m-LLDPE blends used by industry are the 25/75 or 75/25, for different applications.

Foi investigada a influência de elementos de liga como o Cromo, o Níquel, o Carbono e o Nitrogênio no intervalo de solidificação de um aço inoxidável martensítico fundido do tipo CA6NM. Este tipo de aço, utilizado na fundição de peças de grande porte, é bastante utilizado pela sua ótima resistência ao impacto, e boas propriedades contra corrosão em meio aquoso. Além disso, este aço possui ótima fundibilidade, tendo como principal característica seu reduzido intervalo de solidificação, o que torna diminutos os defeitos relacionados a este fenômeno. Resultados obtidos por cálculos termodinâmicos utilizando-se o Thermo-calc sugeriram forte dependência deste parâmetro em relação ao teor de Carbono (0,018%C a 0,044%C), com o intervalo de solidificação variando de 25°C a 43°C no intervalo de composições definidos pela norma como aceitáveis para a liga. Os outros elementos de liga analisados, segundo os cálculos termodinâmicos, não demonstraram influência significativa dentro das faixas toleradas pela norma. Foram fundidas 13 amostras com as composições químicas simuladas no Thermo-calc, e seus intervalos de solidificação foram investigados por análise térmica diferencial (DTA) e calorimetria exploratória diferencial (DSC). Contrariando os resultados do Thermo-calc, a influência do Carbono não foi comprovada, não havendo variação do intervalo de solidificação entre as amostras. Para confirmar os resultados de análise térmica, as amostras desta técnica foram analisadas por metalografia, não sendo observado qualquer tipo de reação no material ensaiado (descarbonetação, oxidação, etc). / The influence of alloying elements like Chromium, Nickel, Carbon and Nitrogen on the solidification interval on a CA6NM martensitic stainless steel casting was investigated. This steel class, mainly used on large castings, applies due to the fact that it has very good impact resistance, and satisfactory corrosion properties. Besides that, this stainless steel class has excellent castability, having as an important characteristic its reduced solidification interval, diminishing the tendency for solidification defects. The results obtained by thermodynamic calculations using Thermo-calc package have suggested a strong influence of the Carbon content on the solidification interval (25°C a 43°C) when the carbon content is varied within the range allowed by the alloy standard (0,018%C to 0,044%C). Other alloying elements, according to the thermodynamic calculations, have no influence over the solidification interval. Thirteen samples were cast based on the simulated chemical compositions and their solidification interval was investigated by differential thermal analysis (DTA) and differential scanning calorimetry (DSC). Contrary to the thermodynamic calculations, no influence of Carbon was observed on the solidification interval. In order to confirm the thermal analysis results, metallographic tests were performed on the DTA samples, with no observation of any unusual reaction on them, like oxidation or decarburizing.

O objetivo desta pesquisa foi analisar o potencial de produtos e subprodutos da castanha-do-brasil, focou-se primariamente em sua forma in natura, em seguida no óleo extraído desse fruto e seu respectivo subproduto convertido em farinha. Inicialmente apresenta-se uma breve revisão de literatura vislumbrando aspectos relevantes a investigações, com respeito aos potenciais dessas oleaginosas. Em seguida foca-se a avaliação microbiológica, de micotoxinas e a caracterização em macro e micronutrientes dessa amêndoa. Após isso, apresenta-se um estudo sobre as formas de extrações lipídicas, avaliando as características físico-químicas, colorimétricas e perfis de ácidos graxos dos óleos obtidos, analisando seu comportamento térmico, sua estabilidade oxidativa e o perfil espectroscópico, correlacionando as diferenças impostas ao material de acordo com o método de extração. Posteriormente, aborda-se o estudo do subproduto da extração lipídica e sua transformação em farinha, por meio de análises de composição física; físico-químicas; propriedades funcionais e tecnológicas; análises de minerais e a composição em aminoácidos. O estudo inicial confirmou a potencialidade da castanha-do-brasil nos mais diversos segmentos industriais e suas inúmeras possibilidades de pesquisas. Os dados relacionados à composição desse fruto coadunam com as pesquisas que relatam sua alta qualidade nutricional e funcional. Com relação à extração lipídica foi possível observar que a forma de extração com utilização de fluido supercrítico com dióxido de carbono (CO2) apresentou o melhor rendimento e manutenção da qualidade do material extraído. As comparações dos eventos termogravimétricos e diferenciais em diferentes atmosferas mostraram maior estabilidade térmica nos óleos extraídos com fluidos supercríticos (CO2). A avaliação acelerada da estabilidade oxidativa dos óleos via análise por Rancimat em comparação com o DSC evidenciam diferenças entre aos métodos de avaliação e entre as formas de extração dos óleos. A avaliação do subproduto pós-extração lipídica apresentou elevada qualidade nutricional e funcional, com destaque para o seu teor protéico e alta qualidade em aminoácidos sulfurados e de cadeia ramificada. Os resultados mostram o elevado potencial com base nas análises apresentadas dos produtos e subprodutos da castanha-do-brasil. / The objective of this research was to investigate the potential of products and by-products of Brazil nut focusing primarily on the in natura fruit, followed by the oil extracted from this fruit and the resulting by-product that is converted into flour. Firstly, a brief literature review of published relevant information on the potential of this oilseed is presented. Next, the microbiological evaluation for the presence of mycotoxins and the characterization of macro- and micronutrients of this kernel are performed. Then, a study on lipid extractions is presented evaluating the physicochemical and colorimetric characteristics and the fatty acid profiles of the oils obtained analyzing their thermal behavior, oxidative stability, and spectroscopic profile and correlating the differences in the materials according to the method of extraction. Lastly, the by-product obtained from the lipid extraction and processing into flour is evaluated through the analysis of physical composition and physicochemical, functional, and technological properties as well as the analysis of minerals and amino acid composition. The preliminary study confirmed the potential use of Brazil nut in many different industries and its many possibilities for research. The data obtained from the analysis of this fruit composition are consistent with those of studies reporting its high nutritional and functional quality. With regard to the extraction of lipids, it was observed that the extraction with supercritical carbon dioxide (CO2) showed the best performance maintaining the quality of the extracted material. The comparison of the thermogravimetric and differential events under different atmospheres showed higher thermal stability for the oils extracted with supercritical fluids (CO2). The evaluation of the accelerated oxidative stability of the oils by Rancimat analysis compared to DSC showed differences between the methods of evaluation and different types of oil extraction. The evaluation of the by-product obtained after the lipid extraction revealed high nutritional and functional quality, especially its high protein content and high levels of sulfur and branched chain amino acids. The results show the high potential of Brazil nut based on the analyses of its products and by-products.

Este trabalho propõe estudos sobre a caracterização do comportamento térmico dos aminoglicosídeos estreptomicina e tobramicina, que são antibióticos bactericidas, utilizados no combate a microorganismos patogênicos, que agem interrompendo a síntese de proteínas. Após a caracterização espectroscópica dos analitos, foram realizadas medidas termogravimétricas, em atmosfera de ar e nitrogênio, que possibilitaram a determinação da estabilidade térmica do fármaco e o reconhecimento das etapas de decomposição. A calorimetria exploratória diferencial forneceu informações a respeito de processos físicos com variação de entalpia. Os gases envolvidos foram analisados usando termogravimetria acoplada à espectroscopia vibracional na região do infravermelho (TG-FTIR), possibilitando a proposta de um mecanismo para sua decomposição térmica. Intermediários de decomposição térmica foram caracterizados por CG-MS e o conjunto de todas essas informações forneceu um possível mecanismo para o comportamento térmico dessas drogas. Também foi sintetizado, caracterizado e analisado por TG, DSC e TG-FTIR, o complexo de tobramicina com o íon Cu+2. / A study regarding the thermal behavior characterization of the aminoglycosides streptomycin and tobramycin which are bactericidal antibiotics is presented. These antibiotics are widely against pathogenic microorganisms and act by interrupting the synthesis of proteins. Thermogravimetric measurements were performed under air and nitrogen conditions. To evaluate thermal stability of the drugs and their decomposition steps. A differential scanning calorimetry provided information on physical processes with enthalpy change. Evolved gas analysis was performed using thermogravimetry coupled to infrared spectroscopy (TG-FTIR), and was used to characterize the gases released during the thermal heating of the samples. Decomposition intermediates were characterized by CG-MS and the set of all these resultsallowed the proposition of a mechanism for the thermal behavior of drugs. The complex of tobramycin with the Cu+2 ion was also synthesized, characterized and analyzed by TG, DSC and TG-FTIR.

Este trabalho teve por objetivo caracterizar polissacarídeos não amiláceos (PNAs) extraídos de bananas no início da senescência, por meio de calorimetria exploratória diferencial (DSC) e isotermas de sorção de vapor, para construir o diagrama de estado e consequentemente selecionar as melhores condições de uso e armazenamento do produto. Os PNAs foram obtidos de purê de bananas maduras. Os açúcares foram extraídos usando etanol, resultando em uma fração insolúvel rica em PNAs. Esse processo foi feito em seis condições diferentes: duas temperaturas (25 °C e 65 °C) e três tempos de extração (30 min, 60 min e 90 min). Para comparação, realizaram-se testes também com ácido poligalacturônico (APG) e arabinoxilano (AX), PNAs presentes nas bananas, adquiridos puros. Após a extração, a análise térmica foi feita em cadinhos de alumínio, sob atmosfera de nitrogênio. As amostras foram resfriadas até - 60 °C, então aquecidas até 90 °C, a 5 °C/min. As isotermas de sorção foram obtidas usando o método DVS (do inglês Dynamic Vapor Sorption), à temperatura ambiente, de aw = 0,10 até aw = 0,95, com passo de aw de 0,1, tolerância de 0,05 % na mudança de massa (weight trigger), e timeout de 24 h. As amostras com baixos conteúdos de umidade não apresentaram picos de cristalização, mas transições vítreas foram detectadas. Para construir os diagramas de estado e delimitar suas regiões, ajustaram-se os dados aos modelos de Gordon-Taylor, para transição vítrea, e de Chen, para o início da fusão. As isotermas de sorção apresentaram formatos correspondentes ao tipo III. As umidades de monocamada calculadas pelo modelo de GAB ficaram entre 6 g/ 100 g e 16 g/ 100 g de amostra em base seca. A vida de prateleira, a 25 °C em embalagem de polietileno contendo 1 kg de PNAs foi estimada entre 175 e 299 dias. / The aim of this work was to characterize non starch polysaccharides (NSP) obtained from overripe bananas, using differential scanning calorimetry (DSC), and vapor sorption isotherms, in order to build a state diagram, and select the best usage and storage conditions. NSP samples were obtained using overripe bananas puree. The sugars were extracted using ethanol, resulting in an insoluble, NSP-rich fraction. This process was carried out under six different combinations of temperature (25 °C or 65 °C) and extraction time (30, 60 or 90 min). For comparison, pure arabinoxylan (AX) and galacturonic acid (APG) samples, which are NSP components of banana, were also analysed. After the extraction, thermal analysis was carried out in aluminium pans, under nitrogen atmosphere. Samples were cooled up to -60 °C, then heated up to 90 °C, at a 5 °C/min rate. Sorption isotherms were obtained by Dynamic Vapor Sorption (DVS) method, at room temperature, from aw = 0,10 to aw = 0,95, with an aw step of 0,1, a weight trigger of, 0,05 %, and a 24-hour timeout. The samples with low moisture contents showed no crystallization peaks, but glass transitions occurred. To build state diagrams and mark their zones, Gordon- Taylor and Chen models were, respectively, adjusted to glass transition and fusion onset data. The sorption isotherms had type III formats. The monolayer moistures calculated using the GAB model were between 6 g/ 100 g sample and 16 g/ 100g sample (dry basis). The shelf life, at 25 °C in polyethylene bags containing 1 kg of NSP, was estimated between 175 and 299 days.

This document presents a research work on the mathematical modeling of the fast pyrolysis process of microalgae biomass by means of the construction of a reaction mechanism based on Arrhenius kinetic parameters. The interest in microalgae biomass as a source of bio-fuels and chemical products has grown only very recently from the last decade of the XX century. Although several papers related to the thermal decomposition of microalgae were found in the literature, only a few works are related to specific microalgae species. In particular, the microalgae species having more experimental data found in the literature was the Chlorella Vulgaris. Therefore, this species was chosen in this research in order to develop a reaction mechanism. Mathematical models for pyrolysis of lignocellulosic or woody materials have been developed for almost sixty years. Therefore, a large quantity of experimental data such as from the TG, DTG, DSC thermal analysis has been accumulated. As a consequence, sophisticated and comprehensive reaction mechanisms of pyrolysis have been developed. On the other hand, although the interest in the pyrolysis process about microalgae has grown, only a few works have reported thermal decomposition data, kinetic constants, products composition or complete reaction mechanisms in order to predict the devolatilization. As a consequence, there is currently no reaction mechanism coupled to CFD-type models that simulate rapid pyrolysis or devolatilization in reactors. In this context, this research proposes the development of a new multi-stage global reaction mechanism for the Chlorella Vulgaris species, based on the fundamental analysis TG and DTG and supported by well developed concepts, methodologies and principles for lignocellulosic biomass thermal analysis. The results obtained in this research have evidenced that the reaction mechanism has a very good agreement compared to experimental data of TG and DTG, accurately predicting the complex devolatilization of Chlorella Vulgaris in several steps. Following the objectives of this research, in a second stage, the set of chemical kinetic parameters were adapted to be used in a hydrodynamic numerical simulation (CFD). The adapted reaction mechanism was applied to simulating the devolatilization process in conjunction with a tubular fluidized reactor obtained from the literature which was used in studying the fast pyrolysis process of the Chlorella Vulgaris. In order to numerically solve the hydrodynamics and the rate equations, the finite volume method was used considering two Eulerian phases and an axis-symmetric domain. In particular, the solid phase, composed by the Chlorella Vulgaris powder was considered as a dispersed granular phase describing its rheology by means of the kinetic theory of granular flows. ANSYS Fluent 19.0 software package was used in defining and constructing the mesh and solving the set of discretized conservation equations using a transient pressure-based solver. Simulation using the adapted reaction mechanism for a reactor temperature of 673 K was performed for four different grid refinements in order to determine the solution convergence. Simulation results showed that the reaction mechanism can predict well the kinetics of the biomass conversion at high heating rates. Furthermore, and as expected, the results also showed that the biomass conversion depends strongly on the local temperature that is related to the granular rheology and transport processes of mass, momentum, and energy that have a fundamental role to control and to limit the overall biomass conversion. / Este documento apresenta o desenvolvimento e o resultado da modelagem matemática do processo de pirólise rápida de biomassa microalgal através da construção de um mecanismo químico de reação com base nos parâmetros cinéticos de Arrhenius. O interesse na biomassa de microalgas como fonte de bio-combustíveis para produtos químicos têm crescido muito recentemente,desde a última década do século XX. Embora vários artigos relacionados à decomposição térmica tenham sido identificados na literatura, apenas alguns trabalhos estão relacionados a uma espécie específica de microalga. Em particular a microalga que possui a maior quantidade de dados experimentais encontrados na literatura é a Chlorella Vulgaris. Portanto, esta espécie foi escolhida nesta investigação para desenvolver o mecanismo de reação. Os modelos matemáticos da pirólise de materiais lignocelulósicos ou de madeira foram desenvolvidos no decorrer de sessenta anos. Assim, uma grande quantidade de dados experimentais das análises TG, DTG e DSC foram acumuladas. Como consequência, foram desenvolvidos sofisticados mecanismos de reação completos para pirólise. Embora o interesse no processo de pirólise de microalgas tenha crescido, apenas alguns trabalhos reportaram dados de decomposição térmica, constantes cinéticas, composição de produtos ou mecanismos de reação completos. Como consequência, não existe na literatura,até o momento,mecanismos de reação acoplados a modelos do tipo CFD que simulem pirólise rápida ou devolatilização em reatores. Neste contexto, esta pesquisa propõe o desenvolvimento de um novo mecanismo de reação global multi-etapa (multi-stage) para a espécie Chlorella Vulgaris, baseado nas análises fundamentais TG e DTG, método iso-conversional e apoiado em conceitos e princípios bem desenvolvidos para a análise térmica da biomassa lignocelulósica. Os resultados obtidos nesta investigação mostram grande concordância quando comparados com os dados experimentais de TG e DTG, prevendo com precisão a complexa desvolatilização em estágios da Chlorella Vulgaris. Seguindo os objetivos desta investigação, o conjunto de parâmetros cinéticos químicos obtidos foi adaptado, numa segunda etapa, para ser utilizado em uma simulação numérica hidrodinâmica (CFD). O mecanismo de reação adaptado foi aplicado para simular o processo de desvolatilização em conjunto com um reator tubular fluidizado obtido da literaturaque foi usado para estudar o processo de pirólise de Chlorella Vulgaris.Para resolver numericamente as equações hidrodinâmicas e a taxa de reação, foi utilizado o método dos volumes finitos considerando duas fases Eulerianas e um domínio de simetria axial.Em particular, a fase sólida composta de pó de Chlorella Vulgaris foi considerada como uma fase granular dispersa, descrevendo sua reologia por meio da teoria cinética do fluxo granular. O programa ANSYS Fluent 19.0 foi usado para definir e construir a malha e resolver o conjunto de equações de conservação discretizadas usando um solver baseado em pressão. Simulações utilizando o mecanismo de reação adaptado foram realizadas considerando uma temperatura do reator de 673 K e quatro diferentes refinamentos de malha com o objetivo de determinar a convergência da solução. Os resultados da simulação mostraram que o mecanismo de reação, cineticamente, pode prever bem a conversão de biomassa em altas taxas de aquecimento. Além disso, e como era esperado, os resultados também mostraram que a conversão da biomassa depende fortemente da temperatura local, que também está diretamente relacionada à reologia da fase granular e aos processos de transporte de massa, quantidade de movimento e energia, que têm uma papel fundamental para controlar e limitar o processo de conversão global.

Considerando a importância crescente das técnicas termoanalíticas na indústria e na pesquisa contemporânea, torna-se necessário apresentá-las de forma adequada aos alunos de cursos de graduação, não apenas de química, mas de ciência dos materiais, física, farmácia, das diversas modalidades de engenharia, entre outros. Por outro lado, pode-se notar que isso raramente acontece, por diversos motivos, como falta de equipamentos, falta de experimentos demonstrativos das técnicas e até mesmo de falta de preparo dos docentes, com relação ao conhecimento dos fundamentos das técnicas e normalização de nomenclatura. No sentido de contribuir com o ensino de Análise Térmica em nosso país, este trabalho teve por objetivo buscar informações históricas e compilar e/ou desenvolver experimentos didáticos que possam ser usados na demonstração de conceitos teóricos e aspectos práticos das técnicas termoanalíticas mais usadas no Brasil, como a Termogravimetria (TGA), Termogravimetria Derivada (DTG), Análise Térmica Diferencial (DTA) e Calorimetria Exploratória Diferencial (DSC). Para avaliar o efeito didático do material desenvolvido foi proposto um curso extracurricular no tema Análise Térmica, chamado \"Princípios e Aplicações de Análise Térmica\", em nível de graduação na forma de curso de Difusão Cultural, apoiado pela Pró-Reitoria de Cultura e Extensão da Universidade de São Paulo (USP). Participaram 12 alunos de graduação e 3 alunos de pós-graduação, estes últimos como ouvintes. Os participantes receberam material didático escrito, na forma de uma apostila, instruções teóricas e aulas práticas, envolvendo experimentos com problemas práticos contextualizados, em Análise Térmica. A avaliação do curso foi feita com base em questionários sobre expectativas dos alunos em relação ao curso, seus conhecimentos prévios e aqueles obtidos ao final do curso. Os questionários foram aplicados antes e após as atividades. A avaliação de conteúdo foi feita usando questões sobre o tópico abordado e revelou significativo ganho de conhecimento desses alunos em relação às técnicas termoanalíticas. Assim, atingiu-se o esperado, contribuindo de alguma maneira para o ensino de Análise Térmica e sua aplicação nos cursos de graduação, envolvendo Termogravimetria, Termogravimetria Derivada, Análise Térmica Diferencial e Calorimetria Exploratória Diferencial. / Considering the increasing relevance of the thermoanalytical techniques in both industry and contemporary research, it becomes interesting to present such techniques in a proper way to undergraduate students, not only in chemistry, but also in materials science, physics, pharmacy, the several areas of engineering, and other potential users of these techniques. Moreover it can be noted that this rarely happens due to many reasons such as unavailability of equipments, to demonstrate the experimental details and even lacking in knowledge of professors regarding the fundamentals of the techniques and standardization in nomenclature. In order to contribute to the Thermal Analysis education in Brazil, this study aimed to seek historical information and compilation and/or development of didactic experiments that can be used in the demonstration of theoretical concepts and practical aspects of the most commonly used thermoanalytical techniques, such as Thermogravimetry (TGA), Derivative Thermogravimetry (DTG), Differential Thermal Analysis (DTA) and Differential Scanning Calorimetry (DSC). Beyond that, it was necessary to apply these contents with undergraduate volunteer students. Therefore, an extracurricular Thermal Analysis course in this subject, named \"Principles and Applications of Thermal Analysis\", supported by the Dean of Culture of the Universidade de São Paulo (USP) was offered. Twelve undergraduate and three graduate students from four Universities of São Paulo State attended the course. These students received educational written materials in the form of a handout, instructions in theoretical aspects and practical sessions involving experiments, represented by practical problems in Thermal Analysis. The course evaluation was based on questionnaires about students\' expectations and their previous knowledge and that obtained by the end of the activity. The scope evaluation was made using questions about the topics covered and revealed significant improvement in the knowledge of the students regarding the thermoanalytical techniques covered in the course. Thus the expectations of the dissertation have been satisfied in developing a written material for thermal analysis education covering historical aspects as well as, theoretical and practical concepts of Thermogravimetry, Differential Thermal Analysis, Differential Thermal Analysis and Differential Scanning Calorimetry and their application to undergraduate courses.

A carbamazepina (5H-dibenz[b, f]azepina-5-carboxamida) é um anticonvulsivante frequentemente utilizado no Brasil e em vários países. Ela apresenta quatro formas polimórficas e um di-hidratado, sendo ativa a Forma III. Entretanto, essa forma é altamente higroscópica podendo converter-se ao di-hidratado, menos ativo biologicamente. Nesse trabalho propõem-se avaliar o comportamento térmico da forma hidratada, visando à recuperação da forma ativa, por aquecimento. Para tanto, foi feito um estudo do comportamento térmico por TG/DTG-DTA e DSC em atmosfera dinâmica de ar e nitrogênio que evidenciou uma hidratação espontânea, não estequiométrica da Forma III, gerando um hidrato contendo 1,5 moléculas de água fracamente ligadas. Essa forma sofre desidratação seguida de fusão e conversão para a Forma I. Segue-se a decomposição em uma única etapa na qual ocorre liberação do ácido isociânico, conforme análise de gases desprendidos, por termogravimetria acoplada ao infravermelho (TG-FTIR). Estudos por calorimetria exploratória diferencial mostraram que a Forma III se funde e se cristaliza imediatamente, na Forma I, durante o aquecimento. A Forma I também se funde e ciclos de aquecimento/resfriamento posteriores evidenciaram que a substância se cristaliza apenas na Forma I por resfriamento. Estudos cinéticos da decomposição, em estado sólido, mostraram que não há alteração na substância pela eliminação da água por aquecimento, sendo determinados valores de energia de ativação da ordem de 98 ± 2 e 93 ± 2 kJ mol-1, respectivamente, para a amostra hidratada e submetida à secagem, assim como perfis semelhantes nas curvas de energia de ativação em função do fator de conversão. Estudos de interação fármaco-excipiente mostraram que há interação do fármaco hidratado com metilparabeno, hidroxipropilmetilcelulose (HPMC) e polivinilpirrolidona (PVP). Não se observou interação com o amido, celulose microcristalina, sílica coloidal, sacarina, carboximetilcelulose (CMC) e estearato de magnésio. / Carbamazepine (5H-dibenz[b, f]azepina-5-carboxamida) is a anticonvulsivant frequently used in Brazil and many other countries. It presents four polymorphic forms and one di-hydrate, which is pharmacologically less active. In the present work a study of the possibility of recovering the hydrated form by heating is presented. Thus a thermal analytical investigation of the thermal behavior of the spontaneously hydrated carbamazepine sample was performed by TG/DTG-DTA and DSC in dynamic atmospheres of air and nitrogen, which evidenced the spontaneous hydration of the pharmaceutical leads to a non-stoichiometric Form III 1,5 hydrate. These water molecules seems to be weakly bonded to the solid. After dehydration the anhydrous form III converts to the Form I, that melts and decomposes in a single event, releasing isocyanic acid, according to the Evolved Gas Analysis, by thermogravimetry coupled to FTIR. Differential Scanning Calorimetry data reveled that the Form III melts and crystallizes in Form I, and subsequent cooling-heating cycles only present the Form I, during crystallization. Kinetic studies of solid state decomposition showed that there is any change in the substance by the water elimination by heating up to 120 °C. Activation energies of 98 ± 2 e 93 ± 2 kJ mol-1, respectively were found for the hydrated and heated samples, as well as similar activation energy vs. conversion factor profiles could be observed for these samples. Investigation on the drug-excipient interactions for the hydrated carbamazepine with methylparaben, hydroxypropylmethylcellulose (HPMC) and polyvinylpirrolidone (PVP), reveled interactions by changes in the polymorphic behavior of the pharmaceutical. Any interactions were noticed with starch, microcrystalline cellulose, colloidal silica, saccharine, carboxymethylcellulose (CMC) and magnesium stearate.

Este trabalho apresenta um procedimento para a análise dinâmica da frenagem total de emergência de um veículo de dois eixos (4x2), considerando os efeitos do aumento da temperatura no sistema de freios. Um protótipo de ônibus urbano equipado com freios a disco foi utilizado nos ensaios em perímetro urbano e em pista de teste da TRW Automotive em Limeira- SP. O sistema de freios do veículo protótipo foi instrumentado com termopares em diversos de seus componentes, com sensores de velocidade e pressão, percorrendo um perímetro típico urbano com trânsito intenso na cidade de São Paulo. Os pontos críticos de aquecimento foram observados bem como sua tendência de aumento de temperatura no tempo. Paralelamente ao teste em perímetro urbano foi realizado um teste padrão de \"fade\" na pista da TRW Automotive, estendendo o ciclo de frenagens até se observar o aumento e estabilização da temperatura do sistema de freios. Simultaneamente aos testes de pista foi realizado um teste em dinamômetro inercial na Fras-Le, em Caxias do Sul- RS, para se obter a variação do fator de freio com a variação da temperatura do sistema de freios. Parte de um programa computacional em Matlab, que simula computacionalmente o veículo freando, foi desenvolvido, considerando os efeitos da temperatura do sistema de freios, durante frenagens totais de emergência, partindo de diferentes velocidades iniciais de frenagem. O sistema de freios em estudo mostrou-se capaz de simular a frenagem de um veículo em emergência mesmo estando em altas temperaturas, observadas no perímetro urbano. / One procedure for vehicle dynamics analysis during total emergency braking in a two axles vehicle (4x2) was showed. For this procedure the effect of increasing temperature in the brake system was considered. A bus (prototype) equipped with disc brake was used in two practical test when the bus go through: a urban rout (São Paulo city) an a TRW\'s test lane (Limeira-SP). Thermocouples were installed in several parts of the brake system as well as velocity and pressure sensors. Acquisitions of date were made during the intensive traffic of São Paulo city. Critical temperature points were observed as well as the raise temperature tendency with the time. Tests in an inertial dynamometer were also performed in Fras-Le company (Caxias do Sul- RS) to get the brake factor variation related to temperature variation of the brake system. Simulation using MatLab program to study the vehicle performance during braking was developed. In this simulation the effect of brake system temperature was considered. Two main conclusions could be obtained: MatLab model is a useful tool to study emergency braking considering the variation of brake system and the brake system studied was able to stop the vehicle in a emergency braking even under high temperature.

Apesar dos vários avanços que levaram à expansão do uso de compósitos dentários, ainda há deficiências que limitam suas aplicações. A resistência inadequada ao desgaste mastigatório é constantemente citada como problema das resinas e que acaba tornando-se responsável parcialmente pela redução de sua vida útil. O desgaste do material ocorre pela perda ou degradação da matriz orgânica permitindo a exposição da matriz inorgânica e consequentemente levando a perda desta. Sendo assim, o presente trabalho tem como objetivo principal avaliar o efeito das diferentes concentrações de argila organofílica nas propriedades de uma resina dentária modelo. Primeiramente, foi realizada a purificação da argila e sua posterior troca iônica, o preparo das resinas experimentais e posterior adição de argila em diferentes concentrações, e finalmente a confecção dos corpos de prova. Então, as resinas foram avaliadas através de técnicas como o DMA, TGA, PCA, FTIR, DRX e por testes de inchamento para avaliar a absorção de água. Por FTIR e por PCA foi possível realizar o acompanhamento da cinética de reação das resinas preparadas, obtendo-se assim o seu grau de conversão e também uma análise da sua cinética de polimerização, sendo observado que em concentrações maiores de argila, o grau de conversão e a taxa de polimerização diminuíram. Por TGA foi possível observar dois picos no segundo processo de degradação térmica da amostra sem adição de argila, indicando uma polimerização não homogênea; conforme aumenta-se a quantidade de argila presente na mistura, os picos duplos tornam-se um. DMA mostrou discreto aumento da Tg e aumento de E\' e E\", indicando um reforço destes compósitos. DRX mostrou que não houve exfoliação da argila no polímero, podendo ter a formação de um compósito convencional ou de um compósito intercalado sem expansão do espaço interlamelar. Já os testes de inchamento mostraram que quanto maior o teor de argila maior a absorção de água das resinas. / In spite of the developments that led to the use of dental composites, there are still some shortcomings that limit their use. Inadequate resistance due to the mastigatory wearing is often cited as an issue in resins, which is partially responsible for reducing its lifetime. Wearing out of the material occurs by the loss or degradation of the organic matrix, thus allowing the inorganic matrix to become exposed and consequently leading to its loss. Therefore, the present work has as main goal the evaluation of the effect of different organoclay filler content in the properties of a experimental dental resin. For such, the clay was first purified and then underwent through cationic exchange, following preparation of the resins and later addition of the organoclay obtained and preparing the specimens. The, the resins were evaluated by techniques such as DMA, TGA, PCA, DRX and swelling tests to observe water sorption. By FTIR and PCA it was possible to follow the reaction kinectics of the prepared resins, thus obtaining the degree of convertion and polymerization rate, allowing to observe that the higher the organoclay loadings the lower was both the polymerization rate and the degree of convertion. TGA allowed us to observe two peaks on the second process of thermal degradation on the sample with no clay, thus indicating a non-homogeneous polymerization; and with higher clay loadings the double peaks become one single peak. DMA showed a slight increase of Tg and also an increase in E\' and E\", indicating a reinforcement of the obtained composites. DRX showed no exfoliation of the polymer, thus forming either a conventional composite or maybe a interlacated composite with no expansion of the interlamelar space. Swelling tests showed that the higher the amount of organoclay added the higher was the amount of water absorbed by the specimens.