Orientador: Luiz Carlos Barbosa / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Fisica Gleb Wataghin / Made available in DSpace on 2018-08-06T18:46:29Z (GMT). No. of bitstreams: 1 RamosGonzales_RoddyElky_M.pdf: 6808680 bytes, checksum: 483930056f42b4b00eb9026433b70044 (MD5) Previous issue date: 2003 / Resumo: Este trabalho informa a preparação de guias de onda planar por troca iônica em vidros teluritos dopado com íons de Érbio cujas composições são, 14Na2O-25W O3 - 60TeO2 - 1Er2O3 (mol%) e 2GeO2 - 10N a2O - 12ZnO - 75TeO2 - 1Er2 O3(mol%), foram preparados guias multimodos e monomodos, as profundidades dos guias podem ser controladas pela variação da temperatura e o tempo da troca iônica. Os vidros foram preparados pela técnica convencional de fusão. Os vidros foram cortados e as duas superfícies maiores foram polidas para a caracterização e para a troca iônica. A troca iônica Ag + - Na + foi realizada submergindo as amostras de vidro num banho de sais que continha 2AgN O3 - 49NaNO3 - 49KNO3 (%peso). As temperaturas de difusão foram de 290°C até 360°C e os tempos de difusão de 1h a 24h, dependendo do vidro. Os vidros foram quimicamente estáveis durante o processo da troca iônica. Os índices efetivos dos modos foram medidos pela técnica de acoplamento por prisma em 632,8nm, 1305,4nm e 1536nm na polarização TE. O perfil do índice foi calculado usando o método de WKB inverso e o perfil assumiu-se como uma função gaussiana. Dos perfis medidos das amostras a varias temperaturas e tempos, foram calculados os parâmetros da difusão: coeficientes de difusão efetiva De e sua dependência da temperatura assim como a energia de ativação ED / Abstract: This work reports the preparation of planar waveguides by ionic exchange in glasses tellurite doped with íons of erbium whose compositions are, 14Na2O-25W O3 - 60TeO2 - 1Er2O3 (mol%) and 2GeO2 - 10N a2O - 12ZnO - 75TeO2 - 1Er2 O3 (mol%), have been prepared multi-mode and single-mode waveguides, the depths of the waveguides can be controlled by the variation of ion-exchange temperatures and times. The glasses were prepared by a conventional melting and quenching technique. The glasses were cut and the two larger surfaces were polished for the ion-exchange and characterization. The Ag + - Na + ion-exchange was performed by submerging the glass samples in a molten salt bath containing 2AgN O3 - 49NaNO3 - 49KNO3 (%wt). The diffusion temperatures had been of 290°C to 360°C and diffusion times from 1h to 24h, depending on the glass. The glasses were chemically stable during the process of ion-exchange. The effective mode indices were measured by the prism coupler technique at 632,8nm, 1305,4nm and 1536nm at TE polarization. The index profile was calculated using the inverse WKB method and the profile by assuming as a gaussian function. From measured index profiles for the samples at various temperatures and times, were calculated the diffusion parameters, effective diffusion coefficients De and its temperature dependence as well as the activation energy ED / Mestrado / Física / Mestre em Física

Made available in DSpace on 2014-07-29T15:12:47Z (GMT). No. of bitstreams: 1 dissertacao Leonardo Francois quimica.pdf: 194110 bytes, checksum: 750a31eb02f149c7536ac63de960592b (MD5) Previous issue date: 2008-11-27 / In this study PLGA copolymers were synthesized with molecular weight above 10 kDa through direct polycondensation of L-lactic acid and glycolic acid monomers. Catalysts based on sulfonated styrenedivinylbenzene copolymer (SC) containing or not Sn2+ íons adsorbed as SnCl2.H2O colloidal particles from neutral solution or [SnCl3]- complex anions from acid solution were prepared. All catalysts were evaluated by specific surface area and pore volume measurements, infrared spectroscopy, X-ray diffraction, atomic absorption spectrophotometry and ion exchange capacity. The obtained PLGA copolymers were characterized by infrared spectroscopy, X-ray diffraction and inherent viscosity measurements. Independent of pH solution of the adsorptions, it was observed that Sn2+ ions were oxidized to Sn4+ forming SnO2. This oxidation probably occurred during catalysts drying process in the presence of oxygen. The PLGA copolymers with highest inherent viscosities, i.e., highest molecular weights were obtained with SC catalyst containing SnO2 prepared by adsorption of SnCl2.H2O colloidal particles in neutral solution. It was estimated that the highest PLGA molecular weights were equal or larger than 35 kDa. The produced PLGA presented white or lightly yellow color and Sn contamination less than 1 ppm which is below the limit allowed by the Brazilian legislation / No presente trabalho foram sintetizados copolímeros PLGA com massa molar acima de 10 kDa por policondensação direta dos monômeros ácido L-láctico e ácido glicólico. Foram preparados catalisadores à base de copolímero estireno-divinilbenzeno sulfonado (CS) contendo ou não íons Sn2+ adsorvidos na forma de partículas coloidais de SnCl2.H2O em meio neutro ou na forma do ânion complexo [SnCl3]- em meio ácido. Todos os catalisadores foram avaliados por medidas de área superficial específica e volume de poros, espectroscopia de infravermelho, difração de raios X, espectrofotometria de absorção atômica e capacidade de troca iônica. Os copolímeros PLGA obtidos foram caracterizados por espectroscopia de infravermelho, difração de raios X e medidas de viscosidade inerente. Foi verificado que independente do pH do meio de adsorção, os íons Sn2+ foram oxidados a Sn4+ formando o óxido SnO2. Essa oxidação ocorreu, provavelmente, durante o processo de secagem dos catalisadores na presença de oxigênio. Os copolímeros PLGA com maiores viscosidades inerentes, ou seja, maiores massas moleculares foram obtidos pelo uso de catalisador CS contendo SnO2 preparado pela adsorção de partículas coloidais de SnCl2.H2O em meio neutro. Foi estimado que as maiores massas moleculares de PLGA foram iguais ou maiores que 35 kDa. Os copolímeros PLGA produzidos apresentaram coloração branca ou levemente amarelada e contaminação por Sn inferior a 1 ppm bem abaixo do limite permitido pela Legislação Brasileira

Um sistema de análises químicas por injeção em fluxo foi desenvolvido e aplicado à determinação espectrofotométrica de baixas concentrações de sulfato em águas de chuva. O método explora a reação de deslocamento entre o ânion sulfato e o complexo dimetilsulfonazo (III) de bário, Ba-DMSA, com consequente formação do sal pouco solúvel BaSO4. A solução com o complexo Ba-DMSA apresenta alta absortividade molar a 656 nm, e uma diminuição pronunciada na absorbância ocorre na presença de sulfato. Desta forma, o sinal analítico é registrado como pico invertido proporcional à concentração de sulfato na amostra. A presença de altas concentrações de dimetilsulfóxido, DMSO, no reagente favorece a intensidade do sinal analítico, por coordenar as moléculas de água, melhorando a sensibilidade do método. A utilização do tensoativo dodecilsulfato de sódio, SDS, determina também uma melhoria considerável na sensibilidade analítica, pois sua presença no ambiente reacional altera as condições de supersaturação. A sensibilidade e seletividade do procedimento são melhoradas incluindo-se uma etapa de troca iônica em linha, com resina aniônica Dowex 1-X8, para concentração do sulfato e separação dos íons interferentes em potencial. O sistema proposto é robusto e fornece resultados precisos (d.p.r. < 0,01) com frequência analítica de 30 determinações por hora. O consumo de DMSA é de 0,17 \'mü\'mol por determinação. A curva analítica se apresenta linear até 2,0 mg L-1 SO42- e os limites de detecção e de quantificação foram estimados em 0,01 mg L-1 SO42- e 0,04 mg L-1 SO42-. / A flow injection system was developed and applied to the spectrophotometric determination of low concentrations of sulphate in rain waters. The method exploits the displacement reaction involving the sulphate anion and the barium dimethylsulfonazo (III) complex, Ba-DMSA, with consequent formation of the slightly soluble BaSO4 salt. As the Ba-DMSA solution is characterized by a high molar absorptivity at 656 nm, a pronounced absorbance lessening is observed in the presence of sulphate. The analytical signal is then recorded as an inverted peak proportional to the sulphate content in the sample. Presence of dimethylsulphoxide, DMSO, at high concentrations in the reaction medium leads to an enhancement of the analytical signals, coordinating water molecules, thus improving the sensitivity of the method. Addition of the surfactant sodium dodecylsulphate, SDS, results also in a pronounced improvement in sensitivity, as its presence in the reaction medium alters the supersaturation conditions. The sensitivity and selectivity of the method were improved by including an in-line ion exchange mini-column with the anionic resin Dowex 1-X8 into the manifold, for sulphate concentration and separation from potential interfering ions. The proposed system is robust and provides accurate results (R.S.D. <0.01) at an analytical frequency of 30 determinations per hour. About 0.17 \'mü\'mol DMSA are consumed per determination. The analytical curve is linear up to 2.0 mg L-1 SO42- and the detection and quantification limits were estimated as 0.01 mg L-1 SO42- and 0.04 mg L-1 SO42-.

Submitted by Marilene Donadel (marilene.donadel@unioeste.br) on 2018-08-14T17:49:42Z No. of bitstreams: 1 Mateus_Sausen_2017.pdf: 2943768 bytes, checksum: a2c72e2a3998357e8a9b3be38176720d (MD5) / Made available in DSpace on 2018-08-14T17:49:42Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Mateus_Sausen_2017.pdf: 2943768 bytes, checksum: a2c72e2a3998357e8a9b3be38176720d (MD5) Previous issue date: 2017-03-10 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / The incidence of new diseases demands the fabrication of highly resistant and efficient pharmaceutical compounds for human and animal health. This aspect, along with the inadequate treatment of wastes generated by this activity, damages the environment and may consequently affect the population. In this sense, the objective of this study was to evaluate the removal of ciprofloxacin drug (CIP) of aqueous solutions by using the cationic resin SupergelTM SGC650H packed in a fixed bed column. Therefore, the characterization of the resin was performed by techniques of gas helium pycnometer, nitrogen physisorption, X-ray sedimentometry, scanning electron microscopy (SEM), energy dispersive X-ray spectroscopy (EDS) and point of zero charge (pHPZC). Initially, closed system and batch experiments were conducted to evaluate the effect of solution pHinitial. Afterwards, equilibrium experiments were performed. Finally, it was obtained the breakthrough curves in fixed bed in different volumetric flow rates and heights of the bed, defined by a central composite experimental design (CCD) and by using phenomenological mathematical modeling. The characterization demonstrated a low amount of pores on the structure of the resin and the analysis of pHPZC indicated that the point of zero charge of the resin was 2.68. The pH tests showed that the higher CIP removal capacity was achieved at pH values below 6. In the analysis of the equilibrium results, it was verified that the Langmuir model showed the best fit to the experimental data obtained in a closed and batch system, providing the values of 510.64 mg g-1 and 1.93 L mg-1 to qmáx and bL estimated parameters, respectively. In the fixed bed column tests, the maximum efficiency of the column as a function of the studied operational variables was obtained for volumetric flow rate of 3.8 cm3 min-1 and bed height of 15.2 cm (81,5%). In addition, it was observed that the kinetic model that considers the adsorption step on the surface (AS) as rate-limiting step of the process satisfactorily described the results obtained in column. In general, the work was able to identify a high removal capacity the ciprofloxacin drug by using the SGC650H resin. Finally, the study presented satisfactory results in the prediction of column efficiency from the phenomenological mathematical modeling used. With this, a new perspective is observed in the treatment of this drug compound and the possible application of the large-scale method. / A incidência de novas doenças necessita a fabricação de compostos farmacêuticos altamente resistentes e eficazes para a saúde animal e humana. Esse aspecto, aliado ao tratamento inadequado dos resíduos gerados por essa atividade, prejudica o meio ambiente e pode afetar, consequentemente, a população. Nesse contexto, o objetivo deste trabalho foi avaliar a remoção do fármaco ciprofloxacina (CIP) de soluções aquosas utilizando a resina catiônica SupergelTM SGC650H empacotada em coluna de leito fixo. Para tanto, a caracterização da resina foi realizada pelas técnicas de picnometria a gás hélio, fisissorção de nitrogênio, sedimentometria de raios X, microscopia eletrônica de varredura (MEV), espectroscopia de energia dispersiva de raios X (EDX) e ponto de carga zero (pHPCZ). Inicialmente, foram realizados experimentos em sistema fechado e batelada para avaliar o efeito do pHinicial da solução. Após isso, realizaram-se os experimentos de equilíbrio. Por fim, foram obtidas as curvas de ruptura em leito fixo sob diferentes vazões volumétricas e alturas do leito, definidas a partir de um planejamento experimental do tipo delineamento composto central rotacional (DCCR) e utilizando modelagem matemática fenomenológica. A caracterização apresentou baixa quantidade de poros na estrutura da resina e a análise do pHPCZ indicou que o ponto de carga zero da resina foi 2,68. Os testes de pH mostraram que a maior capacidade de remoção da CIP foi alcançada para valores de pH abaixo de 6. Na análise dos resultados de equilíbrio, foi possível verificar que o modelo de Langmuir foi o que melhor se ajustou aos dados experimentais obtidos em sistema fechado e batelada, fornecendo os valores de 510,64 mg g-1 e 1,93 L mg-1 para os parâmetros qmáx e bL, respectivamente. Nos ensaios em coluna de leito fixo, a maximização da eficiência da coluna em função de suas variáveis testadas, foi obtida para vazão volumétrica de 3,8 cm3 min-1 e altura do leito de 15,2 cm (81,5%). Paralelamente, notou-se que o modelo cinético que considera a etapa de adsorção na superfície (AS) como limitante do processo, conseguiu descrever de forma satisfatória os resultados obtidos em coluna. De forma geral, o trabalho conseguiu identificar uma alta capacidade de remoção do fármaco ciprofloxacina com a utilização da resina SGC650H. Além disso, apresentou resultados satisfatórios na previsão da eficiência da coluna a partir da modelagem matemática fenomenológica utilizada. Com isso, observa-se uma nova perspectiva no tratamento deste composto fármaco e a possível aplicação do método em larga escala.

O objetivo deste estudo foi avaliar o efeito da temperatura de troca iônica (TI) nas propriedades mecânicas da porcelana Ultrapaline ST e o efeito da TI nos parâmetros de crescimento subcrítico de trincas (SCG) (coeficiente de SCG - n, parâmetro escalar - ?f0), de Weibull (resistência característica - ?0, módulo de Weibull - m) e no comportamento de curva R desta porcelana. 250 discos (12 mm diâmetro x 1 mm espessura) foram fabricados de acordo com as instruções do fabricante, usinados em retificadora plana e polidos até 1 ?m. Para determinar o efeito da temperatura de TI na resistência à flexão biaxial (?), dureza (H) e tenacidade à fratura (KIc), 40 discos foram divididos em 4 grupos (n=10): GI (controle) - sem TI; e GII, GIII e GIV submetidos a TI com KNO3 por 15 min a 450°C; 470°C e 490°C, respectivamente. A ? foi determinada por \"pistão sobre três esferas\" em saliva artificial a 37°C a 10 MPa/s. Para dureza e tenacidade à fratura, foram feitas 3 indentações Vickers em cada espécime (2kg, 30s) e as diagonais e trincas radiais foram medidas e os valores de H e KIc calculados. As médias e desvios-padrão para ? (MPa), H (GPa) e KIc (MPa.m1/2) foram: GI: 57,95 ± 8.97, 7,24 ± 0,79 e 1,14 ± 0,14; GII: 125,04 ± 23,58, 5,80 ± 0,14, 2,62 ± 0,14; GIII: 133,00 ± 11,00, 5,88 ± 0,45, 2,54 ± 0,22; GIV: 137,67 ± 12,05, 5,88 ± 0,17, 2,57 ± 0,10, respectivamente. Para determinação dos parâmetros de SCG e de Weibull, 140 espécimes foram divididos em 2 grupos: GC (controle) e GT (submetidos à TI por 15 min a 470°C). Para determinação de n e de ?f0, 50 espécimes de cada grupo foram testados em saliva artificial a 37°C em flexão biaxial em uma das seguintes taxas de tensão: 10-2, 10-1, 100, 101 e 102 MPa/s. Para determinação dos parâmetros de Weibull, mais 20 espécimes de cada grupo foram ensaiados na taxa de 100 MPa/s. Os valores de n, ?f0, m e ?0 foram, respectivamente (valores entre parênteses representam intervalos de confiança de 95%): 24,1 ± 2,5; 58,1 ± 0,01; 13,8 (10,0 a 18,8) e 60,4 (62,2 a 58,5) para GC e 36,7 ± 7,3; 127,9 ± 0,01; 7,4 (5,3 a 10,1) e 136,8 (129,1 a 144,7) para GT. Para determinação do efeito da TI no curva R, 7 espécimes de cada grupo receberam uma indentação Vickers em uma das seguintes cargas de indentação (kg): 0,18; 0,32; 0,56; 1,0; 3,2. Após armazenados ao ar por 24 h os espécimes foram ensaiados a 10 MPa/s em saliva artificial a 37°C. Os parâmetros ?, ?, q foram, respectivamente: 62,57; 0,12 e 0,2857 para GC e 161,50; 0,34 e -0,0074 para GT. Os valores de k variaram de 0,371 a 0,515 para GC e de 1,240 a 0,804 para GT. Não houve diferença nas propriedades mecânicas entre as três temperaturas de TI testadas. A TI promoveu aumento significativo do valor de n, ?f0 e ?0, entretanto resultou em diminuição do valor de m e também suprimiu o comportamento de curva R, presente no material antes da realização da TI. / The objectives of this study were to determine the influence of different ion exchange (IE) temperatures on mechanical properties of a dental porcelain Ultrapaline ST and the effect of IE on slow crack growth (SCG) (coefficient of SCG - n, scale parameter - ?f0) and Weibull parameters (characteristic strength - ?0; Weibull modulus - m) and R-curve behavior of this porcelain. 250 specimens (12 mm diameter x 1 mm height) were fabricated according to the manufacturer\'s instructions, grounded with a surface-grinding device and polished up to 1?m. To determine the effect of IE temperature on biaxial flexural strength (?), hardness (H) and fracture toughness (KIc), 40 specimens were divided in four groups (n=10) as follow: GI - control (no ion exchange); GII, GIII and GIV submitted to IE with KNO3 for 15 min at 450°C; 470°C e 490°C, respectively. The ? was determined using a piston-on-three-balls device, in artificial saliva at 37°C and constant loading rate of 10 MPa/s. For hardness and fracture toughness, 3 Vickers indentations (2kg, 30s) were made on each specimen. The diagonals and radial cracks were measured in order to calculate H and KIc. Mean and standard deviations values of ? (MPa), H (GPa) and KIc (MPa.m1/2) were: I: 57.95 ± 8.97; 7.24 ± 0.79; 1.14 ± 0.14; II: 125.04 ± 23.58; 5.80 ± 0.14; 2.62 ± 0.14; III: 133.00 ± 11.00; 5.88 ± 0.45; 2.54 ± 0.22; IV: 137.67 ± 12.05; 5.88 ± 0.17; 2.57 ± 0.10, respectively. To determine the effect of IE on SCG and Weibull parameters, 140 specimens were divided in 2 groups: GC (control) and GIE (submitted to IE at 470°C for 15 min). To determine the SCG parameters, 10 specimens of each group were tested in biaxial flexural strength in each one of five constant stress rates: 10-2, 10-1, 100, 101 e 102 MPa/s. To determine the Weibull parameters, 20 specimens of each group were tested in the stress rate of 100 MPa/s. The n, ?f0, m and ?0 (values in parenthesis represent the confidence interval) were: 24.1 ± 2.5; 58.1 ± 0.01; 13.8 (10.0 to 18.8) and 60.4 (62.2 to 58.5) for GC and: 36.7 ± 7.3; 127.9 ± 0.01; 7.4 (5.3 to 10.1) and 136.8 (129.1 to 144.7) for GIE, respectively. To determine the effect of IE on R-curve behavior, 7 specimens of each group received a Vickers indentation in one of the following indentation loads (kg): 0.18; 0.32; 0.56; 1.0; 3.2. After stored on air for 24 h, the specimens were tested biaxial flexure strength in artificial saliva at 37°C in a stress rate of 10 MPa/s. The ?, ?, q parameters were, respectively: 62.57; 0.12 and 0.2857 for GC and 161.50; 0.34 and -0.0074 for GIE. The values of k varied from 0.371 to 0.515 for GC and from 0.34 to 0.0074 for GIE. There are no differences on mechanical properties among the three IE temperatures tested. The IE promoted significantly increase of n, ?f0 and ?0 however, decreased the m value and suppressed the R-curve behavior originally present on material before the IE.

Diferentes metodologias de determinação de fósforo no solo (P total, Bray 1, Mehlich 1, Mehlich 3, Olsen modificado, Resina de troca iônica, H3A-1 modificado e H3A-2 modificado) foram avaliadas e calibradas para seu uso em três distintas ordens de solos (Andisols, Inceptisols e Ultisols) coletados em diferentes lugares da Costa Rica. Aos resultados das análises de P e às outras variáveis químicas dos solos foram aplicadas análises de correlação, nas quais resaltam o teor de Ca, Mg e Al como fatores relacionados ao P recuperado pelos diferentes extratores. Entre os resultados destacam as calibrações de uma modificação nas metodologias H3A-1 e H3A-2 com a resposta das plantas de arroz, metodologias que tinham sido testadas unicamente contra os resultados de outros extratores. Ao nível geral as metodologias Olsen modificada e à resina de troca iônica apresentaram-se como os extratores mais adequados quando não se faz distinção por tipo de solo ou ordem, mas foram encontradas diferenças no comportamento dos diferentes métodos de extração segundo o tipo de solo, podendo variar a conveniência de utilizar um método ou outro. Em geral as metodologias P total, Bray 1 e Mehlich 1 foram as que representaram em menor medida a resposta das plantas de arroz à condição de P nos solos do experimento de calibração. As metodologias de avaliação de P apresentaram correlação entre si, apresentando também variações se avaliadas para uma condição geral (todos os solos) ou diferenciando por ordens. / Different soil phosphorus extraction methodologies (total phosphorus, Bray 1, Mehlich 1, Mehlich 3, modified Olsen, ion exchange resin, modified H3A-1 and modified H3A-2) were assessed and calibrated to evaluate its suitability to determinate the plant available phosphorus in different Costa Rican soils (Andisols, Inceptisols and Ultisols). The phosphorus results of these analyses were correlated against other soil chemical characteristics like pH, Ca, Mg and Al, in order to determinate which of these characteristics are related to the soil phosphorus content determined by the different extractants, were founded correlations of P with Al, Ca and Mg. As a results are presented for the first time the calibrations of the methodologies H3A-1 and H3A-2 (a modification) against phosphorus plant absorption and relative plant yield. In general conditions (all the soil orders) the modified Olsen method and the ion exchange resin method, resulted in better correlations with plant responses, therefore its seems to be the more suitable methods in this conditions. The analysis of the data by soil order, demonstrate some differences among extractants, that suggest the selective use of the methodologies and interpretation of results in accordance with soil order. In general total P, Bray 1 and Mehlich 1 were the less reliable methods to represent the rice plants response to the condition of soil phosphorus in this greenhouse calibration. Some of the assessed phosphorus methodologies present correlation among themselves, in both conditions (all soil orders in a group, or fractionated by soil order).

Nesse trabalho utilizou-se o reator anaeróbio horizontal de leito fixo (RAHLF) para produção de ácidos graxos voláteis (AGVs). O reator, com volume total de 2,38 litros, foi preenchido com partículas de argila expandida e alimentado com substrato sintético à base de glicose. Com concentração de glicose de 2000 mg/L, sem adição de alcalinizante e com tempo de detenção hidráulica (TDH) de 2 horas, houve produção de ácidos acético, butírico e propiônico. Com a variação do (TDH) de 2 horas para 0,5 hora, em condições idênticas, houve redução da produção do ácido butírico. Na segunda condição testada, em que a concentração da glicose foi 4000 mg/L, a concentração dos três ácidos aumentou, além de ser produzido o ácido capróico. Nas três últimas experimentações, com a glicose a 2000 mg/L e alcalinizada com bicarbonato de sódio, nas concentrações de 0,1000 e 2000 mg/L e TDH em 0,5 hora, as produções do ácido acético e propiônico aumentaram, enquanto que houve diminuição da produção dos ácidos butírico e capróico. A extração dos AGVs foi realizada em coluna de 320 mL de leito, com resina de troca iônica Dowex Marathon A - tipo aniônica base forte de amina quaternária em gel de divinil benzeno-estireno como matriz. O primeiro sistema extratante testado, foi com a resina condicionada na forma \'CL POT. -\' e a eluição foi feita com solução de \'NA\'\'CL\' em várias concentrações. Os percolados apresentaram alto teor de cloreto, inconveniente para as recuperações dos AGVs ou para o seu descarte no ambiente. O sistema testado com a resina condicionada na forma \'OH POT.-\' e a eluição com solução de \'NA\'\'OH\', em pH 13,5, demonstrou ser viável para a extração e concentração dos AGVs, com os fatores de concentração acima de 25, além de 80% do volume do percolado da fixação ser adequado para a devolução ao ambiente. No último teste o sistema utilizado foi o mesmo, com a alimentação apresentando a relação AVTs : sulfato de 1:1,27 e procurou-se fixar a máxima quantidade de AVTs. A eluição foi com solução de \'NA\'\'OH\' em três diferentes valores de pH: 12, 12,5 e 13. A presença do sulfato, nessa relação, dificultou a fixação dos AVs e, na eluição, competiu com os AVs, resultando em baixos fatores de concentração entre 2 e 3. Um volume de 47% do percolado da fixação e outro, de 29% da eluição, apresentou qualidade para o descarte. Na extração com solvente foram testados dois extratantes, a Alamina 336 (tri-octil/decil amina) e a Alamina 304-1 (tri-n-dodecilamina). O melhor sistema extratante, de solução de AVs impurificada com alto teor de sulfato, foi com a Alamina 336 condicionada com ácido nítrico. Entretanto, o consumo do ácido é alto o suficiente para inviabilizar economicamente a extração. Extração em sistema com baixo teor em sulfato e pH igual a 4,0 demonstrou ser técnicamente viável. Todavia, os valores da DQO residual nos refinados aquosos de todos os sistemas impossibilitam a devolução direta ao ambiente. / This work used the horizontal-flow anaerobic immobilized biomass (HAIB) reactor in order to produce volatile fatty acids (VFAs). The reactor, filled up with expanded clay particles, had a total volume of 2,38 liters and was fed with glucose based synthetic substrate. Production of acetic, butyric, and propionic acids occurred at an influent glucose concentration of 2000 mg/L without any addition of buffer agent and at a hydraulic retention time (HRT) of 2 hours. A reduction in butyric acid production occurred with the decrease of the HRT from 2 to 0,5 hours, with the reactor operating in identical conditions. In a second test condition, where the influent glucose concentration was increased to 4000 mg/L, the production of the three acids increased, beside the production of caproic acid. In the last three experiments, with influent glucose concentration at 2000 mg/L and buffered with sodium bicarbonate at concentrations of 0,1000 e 2000 mg/L and HRT of 0,5 hours, the production of acetic and propionic acids increased, whereas the production of butyric and caproic acids decreased. VFA extraction was accomplished in a 320 mL bed containing the ionic exchange resin Dowex Marathon A - strong base anionic type of quaternary amine in gel of benzene-styrene divinyl as matrix. The first extractant system was tested with the resin conditioned as \'C L POT.-\' and the elution was done with a solution of \'NA\'\'CL\' at different concentrations. The percolates presented high chloride concentration, which is inconvenient for the recovery of VFA or their release to the environment. On the other hand, the system with resin conditioned as \'OH POT.-\' and the elution with a solution of \'NA\'\'OH\' at pH 13,5 showed to be a viable option for the extraction and concentration of VFA with concentration factors above 25. In addition, the 80% of the volume of the fixation percolate is suitable for the devolution into the environment. The same system was used in the last test, however with the feeding at total volatile acids (TVA): sulfate ratios of 1:1,27 trying to fix the maximal amount of TVAs. The elution was done with \'NA\'\'OH\' at three different pH values: 12, 12,5 and 13. The presence of sulfate at this ration hampered the fixation of the volatile acids (VA) and during the elution competed with the VA, resulting in low concentration factors between 2 and 3. The volume of 47% of the fixation percolate and the volume of 29% of the elution presented good quality for discharge. Two extractants were tested in the extraction tests with solvents: Alamine 336 (tri-octyl/decyl amine) and the Alamine 304-1 (tri-n-dodecylamine). The best extractant system for the VA contaminated with high concentrations of sulfate was the Alamine 336 conditioned with nitric acid. The consumption of acid, however, was high enough to make the extraction economically unfeasible. On the other hand, extractions in systems with low sulfate concentrations and pH of 4 showed to be technically feasible, even though the residual chemical oxygen demand (COD) in the aqueous refined of all systems was too high for their direct devolution to the environment.

A invertase comercial (Bioinvert®) foi imobilizada por adsorção em resinas aniônicas do tipo Dowex® [1x8:50-400, 1x4:50-400 e 1x2:100-400, todos copolímeros estireno-divinilbenzênicos, porém de granulometria (50-400 mesh) e quantidades de ligações cruzadas diferentes (2-8%)] em meio aquoso. A melhor percentagem de adsorção da invertase nas resinas foi observada em pH 5,5 a 32°C, tendo o complexo Dowex®1x4-200/lnvertase apresentado índice de adsorção e coeficiente de imobilização iguais a 100%. Os parâmetros cinéticos e termodinâmicos foram determinados para a invertase solúvel e insolúvel de Bioinvert® e também para a invertase purificada (Fluka®). O complexo Dowex®1 x4-200/Bioinvert® apresentou-se estável durante as reações sem desprendimento da enzima do suporte. Os parâmetros termodinâmicos da forma solúvel e insolúvel da Fluka® foram idênticos aos do Bioinvert®, no entanto, após a imobilização apresentou uma redução de 28% na sua atividade. O estudo da atividade transferásica de ambas as formas de Bioinvert® em diferentes concentrações de sacarose foram analisadas através da cromatografia de camada delgada. A estabilidade operacional e de estocagem foi também determinada para o complexo Dowex®1x4-200/Bioinvert®. / The invertase (trademarked as Bioinvert®) solubilized in deionized water was immobilized by adsorption on anion exchange resins, collectively named Dowex®, [1x8:50-400, 1x4:50-400 and 1x2:100-400, styrene-divinylbenzene copolymers, with different granulometry (50-400mesh) and different degrees of cross-linking (2-8%)]. The best percentage of adsorption of invertase on resins was observed in pH 5.5 at 32°C and the complex Dowex®1x4-200/invertase has shown a coupling yield and an immobilization coefficient equal to 100%. The thermodynamic and kinetic parameters for sucrosehydrolysis for both soluble and insoluble enzyme were evaluated to Bioinvert® and purified invertase purchased from Fluka®. The complex Dowex®/Bioinvert® was stable without any desorption of enzyme from the support during the reaction and having the thermodynamic parameters equal to the soluble formo However, the loss of activity for immobilized Fluka® was found to be 28% when compared to the soluble one. The transfructosylating activity of Bioinvert® in both forms in different concentrations of sucrose was investigated through TLC. In regard to insoluble Bioinvert® its storage and operational stability were also determined.

O presente trabalho teve como objetivo avaliar o uso combinado de processos de separação, visando a adequação do substrato rico em xilose (hidrolisado de bagaço de cana) para a obtenção de produtos por via fermentativa. Foram estudados processos como coagulação e precipitação seletiva de impurezas coloidais, separação com membranas de microfiltração e ultrafiltração e resinas de troca iônica, tendo como ponto de partida o hidrolisado concentrado 5,56 vezes (hidrolisado H1). Na avaliação dos ensaios de coagulação e precipitação foi utilizado planejamento fatorial fracionado, o qual auxiliou o estudo da performance de agentes coagulantes (policloreto de alumínio e polieletrólito aniônico), em diferentes concentrações, pHs e temperaturas. Como variável resposta foi determinado a redução de compostos fenólicos, resultando numa diminuição final de 32,67% e num modelo matemático que representa os parâmetros envolvidos no processo:[C. Fenólicos] = 13,82 + 4,54xpH + 0,03xPAC - 0,58xpH2 + 0,19xPAC2 - 0,25xpHxPAC. Após a determinação das melhores condições experimentais desta etapa, aplicou-se este modelo numa escala 36 vezes maior, resultando em uma diminuição de 10,49% destes contaminantes, produzindo o hidrolisado H2. Este hidrolisado foi percolado por resinas, e assim, determinou-se a série de resinas de troca iônica mais eficiente (série I: Amberlyst 15Wet, Amberlite FPA98, Amberlite 252Na e Amberlite IRA96). Esta etapa proporcionou uma redução de 96,29% no índice de cor, 98,72% dos compostos fenólicos, 74,19% do hidroximetilfurfural, 55,56% de furfural e 52,03% de ácido acético, utilizando um volume de leito de 20 mL, por coluna de resina. O hidrolisado H2, também, foi utilizado para a determinação do melhor modo de permeação por membranas de separação. Neste caso, optou-se em utilizar somente a membrana de ultrafiltração. A permeação do hidrolisado H2 por esta membrana resultou no hidrolisado H3, e em reduções de 12,50% de ácido acético, 33,00% de compostos fenólicos e 54,29% no índice de cor. Assim, o hidrolisado H3 foi percolado pela série de resinas mais eficiente, obtendo ao final uma diminuição de 63,29% do ácido acético, 75,86% de furfural, 77,78% de hidroximetilfurfural e 88,09% dos compostos fenólicos, promovendo uma redução de 90,90% no índice de cor. A seguir, o hidrolisado purificado foi submetido a fermentações para a produção de xilitol e etanol. Essas bioconversões foram aptas a produzir 0,250g/L.h de xilitol e 0,265g/L.h de etanol além de apresentarem rendimentos de 0,68g/g de xilitol por xilose consumida e 0,30g/g de etanol por xilose consumida. Estes resultados indicam a boa fermentabilidade do hidrolisado tratado pelo processo combinado proposto. / This study evaluated the combined use of separation processes, seeking the adequacy of the substrate rich in xylose (hydrolysate of sugar cane bagasse) in the attainment of products from fermentative processes. During this research processes as coagulation and precipitation of selective colloidal impurities, microfiltration and ultrafiltration membranes separations and ion exchange resins were studied, taking as its starting point a hydrolysate concentrate 5.56 times (hydrolysate H1). During the tests of coagulation and precipitation a fraction factorial design was applied, which helped the study of coagulating agents performance (aluminum polychloride and anionic polyelectrolyte) in different concentrations, pH and temperatures. The response variable utilized was phenolic compounds reduction resulting in a drop of 32.67% and the mathematical model that represents the parameters involved in the process was: [C. Fenólicos] = 13.82 + 4.54 xpH + 0.03 xPAC - 0.58 xpH2 + 0.19 xPAC2 - 0.25 xpHxPAC. After determining the best experimental conditions of this step, this model was applied on a scale 36 times greater resulting in a decrease of 10.49% on contaminants, producing the hydrolysate H2. This hydrolysate was percolated through resins and determined the sequence of ion exchange resins more efficient; Serie I (Amberlyst 15Wet, Amberlite FPA98, Amberlite 252Na and Amberlite IRA96). This step reduced 96.29% in the index of color, 98.72% of phenolic compounds, 74.19% of hydroxymethylfurfural, 55.56% of furfural and 52.03% acetic acid, using a bed volume of 20 mL for each resin column. The hydrolysate H2 also was used to determine the best way of membranes permeation. In this case, opted to use only the ultrafiltration membrane. The permeation of the hydrolysate H2 through membrane resulted the hydrolysate H3, and showed reductions of 12.50%, 33.00% and 54.29% in acetic acid, phenolic compounds and index of color, respectively. Thus, the hydrolysate H3 was percolated through the resins series more efficient, obtaining a decrease of 63.29% of acetic acid, 75.86% of furfural, 77.78% of hydroxymethylfurfural and 88.09% of phenolic compounds, promoting a reduction of 90.90% in the index of color on the finish treatment. So this hydrolysate purified was subjected to fermentations for the production of xylitol and ethanol. These bioconversions were able to produce 0.250 g/L.h of xylitol and 0.265g/L.h of ethanol and showed xylitol yield from xylose of 0.68g/g and ethanol yield from xilose of 0.30g/g in ethanol. Theses results indicate the good fermentability of the hydrolysate treated by proposed combined process.

Devido aos problemas, ambientais e à população humana, causados pelos inseticidas químicos, novas investigações para o controle de insetos tornaram-se necessárias. Para isto, um maior conhecimento sobre a fisiologia digestiva dos insetos torna-se essencial, visto que o intestino é uma interface, grande e relativamente desprotegida, entre o inseto e o seu ambiente. Neste contexto, nosso trabalho envolve a purificação e caracterização de uma dipeptidase e de uma carboxipeptidase digestivas de T. molitor. Estas enzimas, compreendem as classes de enzimas digestivas de insetos menos estudadas. O estudo de distribuição das atividades de dipeptidase e carboxipeptidase nas diferentes regiões do intestino médio de larvas de T. molitor mostrou que essas enzimas encontram-se majoritariamente no conteúdo luminal. Para a purificação da dipeptidase e carboxipeptidase foram utilizadas cromatografias de troca iônica e filtração em gel. A carboxipeptidase purificada era muito instável para estudos mais detalhados. O estudo dos parâmetros cinéticos mostrou que a dipeptidase digestiva de T. molitor possui massa molecular de 38,6 kDa, pH ótimo 7,4, baixa solubilidade a fenantrolina e parece preferir dipeptídeos com cadeia lateral volumosa na posição P1. Devido a essas propriedades, mesmo sendo solúvel, assemelha-se a dipeptidase de membrana (EC 3.4.13.19). / Because of adverse effects caused by insecticides in environment and in animals and humans, new methods for insect control are necessary. Knowledge on insect digestive physiology may be instrumental in this direction, as the gut is the major interface between insect and its environment. Our work involves the purification and characterization of a digestive carboxypeptidase and a digestive dipeptidase from Tenebrio molitor. Those enzymes comprise the class of insect digestive enzymes less studied. Distribution studies showed that T. molitor dipeptidase and carboxypeptidase are more active in the midgut content. The purification of T. molitor dipeptidase and carboxypeptidase was attained using a combination of anion-exchange chromatographies and gel filtration. The optimum pH of dipeptidase is 7.6 and the carboxypeptidase is 7.4. The kinetic parameters showed that the T. molitor digestive dipeptidase prefers as substrates dipeptides having a large lateral chain in P1 position.